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對(duì)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的要求較多，主要包括精度要求、速度要求和實(shí)時(shí)性要求。

精度要求和速度要求是數(shù)據(jù)采集與處理過(guò)程中的核心問(wèn)題，在選擇何種采樣方式和處理方法時(shí)，都不應(yīng)忘記這個(gè)基本要求。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性要求也越來(lái)越高。例如在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，必然要求對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)宴時(shí)處理。又如在新型飛機(jī)試飛中，如能實(shí)現(xiàn)對(duì)某些關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理與監(jiān)測(cè)，就能在這些數(shù)據(jù)發(fā)生異常變化時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措施，以避免機(jī)毀人亡的重大事故發(fā)生?？梢?jiàn)實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)意義是很大的。計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展為提高數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性提供了廣闊的前景。

數(shù)據(jù)的采集

  在科研、生產(chǎn)和人們的日常生活中，模擬量的測(cè)量和控制是經(jīng)常的。為了對(duì)溫度、壓力、流量、速度、位移等物理量進(jìn)行測(cè)量和控制，都是通過(guò)傳感器把上述物理量轉(zhuǎn)換成能模擬物理量的電信號(hào)，即模擬電信號(hào)。將模擬電信號(hào)經(jīng)過(guò)處理并轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字量，送入計(jì)算機(jī)，這就是數(shù)據(jù)采集。

 

   數(shù)據(jù)采集的主要問(wèn)題是采集速度和精度。采集速度主要與采樣頻率、A/D轉(zhuǎn)換速度等因素有關(guān)，采集精度主要與A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)有關(guān)。

   最近數(shù)據(jù)采集技術(shù)發(fā)展迅速，大中小型計(jì)算機(jī)、微型機(jī)、單片機(jī)和大規(guī)模集成電路組成的硬件系統(tǒng)配以先進(jìn)的管理軟件，使數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的成本降低，體積減小，功能成倍增加，測(cè)量范圍大大擴(kuò)展，同時(shí)數(shù)據(jù)處理的能力也加強(qiáng)。

    數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般具有三個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：

   第一，價(jià)格低。由于大規(guī)模集成電路及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使其硬件成本大大降低，因此配備計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)成本也相應(yīng)降低。

    第二，維修方便，故障自檢，模塊板標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。

   第三，功能得到最大的擴(kuò)展。由于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般都配有A/D轉(zhuǎn)換器，有時(shí)還配有D/A轉(zhuǎn)換器，這樣計(jì)算機(jī)就可以處理模擬量和數(shù)字量。另外還有采樣保持電路、放大調(diào)節(jié)電路和邏輯控制電路等等。

  在國(guó)外，技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家，數(shù)據(jù)采集技術(shù)已在軍事、航空電子設(shè)備及宇航技術(shù)方面被廣泛地采用。早在20世紀(jì)70年代后期，就出現(xiàn)了高性能、高可靠性的單片數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)。1983年美國(guó)已設(shè)計(jì)生產(chǎn)了對(duì)軍事/航空方面應(yīng)用的完整的12位單片數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，體積非常小，耐溫范圍為- 55-+125℃，這是與計(jì)算機(jī)完全兼容的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。目前有的系統(tǒng)產(chǎn)品精度已達(dá)24位，采集速度每秒達(dá)到幾百萬(wàn)次，甚至更高，采集通道可達(dá)幾千個(gè)。

   采用先進(jìn)的模塊式結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的應(yīng)用要求，通過(guò)簡(jiǎn)單地增加和更改模塊，就可擴(kuò)展或修改系統(tǒng)，可以很迅速地組成一個(gè)新的系統(tǒng)。