传感器数据采集.ppt

1、数据采集和处理，1.1数据采集的意义和任务，1.2数据采集系统的基本功能，1.3数据采集系统的结构，1.5数据处理的类型和任务，第1章，导言，1.1数据采集的意义和任务，1。数据采集的定义，是指采集温度、压力、流量等模拟量，并将其转换成数字量。相应的系统称为数据采集系统。数据采集，1.1数据采集的意义和任务，2。数据采集的意义：在生产过程中，采集和监控工艺参数，为提高质量和降低成本提供信息。在科学研究中，它用于获取微观、动态和静态信息。解决人们无法解决的问题。数据采集系统的任务如下：采集传感器输出的模拟信号，并将其转换成数字信号发送给计算机。系统计算机处理数字信号。1.1数据采集的意义和任务，

2、例如，物体的运动数据记录和处理。提高工作效率，取得更好的经济效益。结果：(1)数据采集的意义和任务；(5)构成数据采集系统的基础，采样速度尽可能高，以满足实时处理和控制的要求。4.评估数据采集系统性能的标准，如系统的采样精度。系统的采样速度。1.2数据采集系统的基本功能。数据采集系统一般具有以下功能：1 .根据采样周期采集数据并采样模拟、数字和开关信号。2。模拟信号处理，即模拟信号，是指幅度随时间连续变化的信号。特征：它的振幅是在一段特定的连续时间内的连续值。优点：易于传输。缺点：易受干扰。信号类型，传感器输出的电压信号，仪表输出的电流信号，0 10ma，4 20ma，1.2数据采集系统的基本

3、功能，信号处理，采样信号，转换后数字信号的标度转换，3。数字信号处理(digital signal processing，digital signal )-指在有限的离散时刻具有间歇值的信号。特征：信号具有不连续的时间和振幅。1.2、数据采集系统的基本功能，数字信号，优点：抗干扰能力强，缺点：需要一套转换电路，增加成本。传输方式，并行传输，串行传输，信号处理：数字信号采集到计算机后，进行编码系统转换。例如BCDASCII，这很容易在屏幕上显示。1.2数据采集系统的基本功能，4。开关信号的处理，这些信号是通过触摸按钮、行程开关和其他设备产生的。信号处理：根据开关的状态执行相应的操作。二次数据计算

4、，概念，一次数据，二次数据，从传感器收集的数据。通过计算原始数据获得的数据。1.2数据采集系统的基本功能，1.2数据采集系统的基本功能，二次数据，平均值，累积傅里叶变换，积分变换变化率，最大和最小差值，6。屏幕显示，在屏幕上显示数字、图形和图表。7。数据存储，根据时间间隔，数据存储在外部存储器中。8。打印出来，按照时间间隔，打印出数字和图形。人机接触，操作者用键盘或鼠标与系统对话，完成操作模式的设置。1.2数据采集系统的基本功能，1.3数据采集系统结构，系统组成，硬件软件，结构，微机数据采集系统分布式数据采集系统，第1章概述，1.3数据采集系统结构，1。微机数据采集系统，系统结构如图1.1所示

5、。1.3数据采集系统的结构，图1.1微机数据采集系统、被测物理量、数字信号、开关信号、系统组成，传感器将非电量转换成电信号。多路开关分时切换模拟量和采样/保持装置的通道。程控放大器放大模拟信号。采样/保持-保持模拟信号电压。模数转换器将模拟信号转换成数字信号。接口电路-调整数字信号的形状和电平。1.3、数据采集系统的结构，时序图如图1.2所示。1.3数据采集系统的结构形式、(1)、(2)、(3)、(4)、(5)。(1)结构简单，易于实现(2)低环境要求(3)低系统成本(4)分布式基本单元的完整模板(5)易于形成系统；(2)分布式数据采集系统，系统结构见图1.3，1.3数据采集系统结构，1.3数

6、据采集系统结构，图1.3分布式数据采集系统，模拟输入，模拟输入，数字输入，数字输入，RS-485，RS-485，数据采集站，数据采集站，通信接口，上位机，数据采集站一般由单片机数据采集装置组成，位于生产设备附近，可以独立完成数据采集和预处理任务， 也可以以数字信号的形式向上位机传输数据。数据采集站和上位机之间通常采用异步串行数据传输。 数据通信通常采用主从模式，由上位机决定用哪个数据采集站传输数据。1.3、数据采集系统的结构，它由几个“数据采集站”、一台上位机和通信线路组成。系统特点，适应性强，可靠性高，实时性好，硬件要求低，1.3数据采集系统结构，1.5数据处理类型和任务，处理类型，实时(在

7、线)处理和事后(离线)处理，按处理方法，预处理，误差消除，尺度变换，二次处理，微分积分，傅里叶变换等。1.5数据处理的类型和任务，处理任务，采集信号的标度转换消除数据中的干扰分析计算数据的固有特性，对采集的电信号进行标度转换，将没有明确物理意义的电压信号转化为原始的相应物理量。消除数据中的干扰信号，消除数据采集、传输和转换过程中由于内外干扰而混入数据中的干扰信号，从而保证采样精度。分析所计算的数据的固有特性，并转换所收集的数据以获得能够表达采样数据的固有特性的辅助数据。1.5、数据处理的类型和任务，例如，在研究振动时，由于频谱可以更好地解释振动波形对机械结构的影响，所以采集的振动信号往往要经过傅里叶变换(FFT)得到振动波形的频谱。1.5数据处理的类型和任务，1.6学习的重点和方法，1。学习重点：数据采集的基本理论和概念。数据采集理论的应用。数据采集程序的设计。第1章：绪论，1.6学习重点和方法，2:学习方法，认真听讲，做笔记，积极回答问题，勤于思考，注重基础理论