数据采集的基本理论

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对模拟信号用数字方法处理，应先将模拟信号数字化，即进行模/数(A/D)转换。模/数转换过程，包括三个内容：一是采样，二是量化，三是编码。一个模拟信号首先经过预采样滤波器，对信号进行调理，然后由采样器在每个采样时刻读出一个数据；再由模数转换器(ADC)量化为二进制数码，数据后保存到存储器用于数字信号处理。

数据采集卡选型的步骤

1.明确应用需求

在选择数据采集卡之前，必须分析应用需求，充分了解各种数据采集产品的特点、支持的开发平台种类、运行的操作系统环境以及开发难度等，然后根据有关指标进行合理选择。

2.选择总线的考虑

应用较广的包括PCI、PXI、USB、ISA等多种总线结构，不同的总线具有不同的传输速度、电气特性、结构尺寸、配置过程等，用户要根据自己所需的特性来选择。

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超高速采集板卡——ADC

典型的模拟数字转换器将模拟信号转换为表示一定比例电压值的数字信号。然而，有一些模拟数字转换器并非纯的电子设备，例如旋转编码器，也可以被视为模拟数字转换器。数字信号输出可能会使用不同的编码结构。通常会使用二进制二补数（也称作“补码”）进行表示，但也有其他情况，例如有的设备使用格雷码（一种循环码）。

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数据采集卡应用于工业现场哪些地方

数据采集卡在应用时，数据采集系统置于被监控的设备处，通过传感器对设备的电压或者电流信号进行采样、保持，并送入AD转换器变成数字信号，然后将该信号送到FIFO中。当FIFO中存放的数据到了一定数目时，由ARM7从FIFO中读出，然后通过ARM7的以太网接口或者RS232送给上位机。考虑到要监控的设备可能会很多，所以设计了多路采集通道，他们经过模拟开关后再进入AD转换器。CPLD是整个系统的控制***，他控制采集通道的切换、AD转换器的启停、转换后的数据在FIFO中的存放地址发生器、产生中断请求以通知ARM7读取存放在FIFO中的数据等。 运行时的数据并送给PC机，通过运行在PC机上的特定软件对这些数据进行分析，以此判断当前运行设备的状况，进而采取相应措施。当前常用的数据采集装置，在其系统软件设计中，多采用单任务顺序机制。这样就存在系统安全性差的问题。这对于稳定性、实时性要求很高的数据采集装置来说是不允许的，因此有必要引入嵌入式操作系统。

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