数据采集技术PPT课件-第1章 绪 论.ppt

教材: 数据采集与处理技术 马明建 西安交通大学出版社 1.1 数据采集的意义与任务 1.4 数据处理的类型和任务 处理任务 ①对采集信号作标度变换 ②消除数据中的干扰 ③分析计算数据中的内在特征 对采集到的电信号作标度变换 将没有明确物理意义的电压信号，转 换为原来对应的物理量。 消除数据中的干扰信号 消除在数据的采集、传送和转换过程 中，由于系统内部和外部干扰而在数据中 混入干扰信号，以保证采样精度。 分析计算数据的内在特征 对采集到的数据进行变换计算，以得 到能表达采样数据内在特征的二次数据。 1.4 数据处理的类型和任务 例如，在研究振动时，由于频谱更能 说明振动波形对机械结构所产生影响，因 此，常对采集到的振动信号作傅里叶 （FFT）变换，得出振动波形的频谱。 1.4 数据处理的类型和任务 * * 数据采集技术 数据采集技术 电子工程学院 胡仕兵 实验使用软件:Labview 考核: (出勤 作业 实验 ? 平时)30% (考试)70% 学 习 内 容 第2章 数据采集的理论基础 第4章 数模转换器 1 3 第3章 模拟通道电路 2 4 第1章 绪论 5 第5章 信号调理与模数 转换电路 6 第6章 数据记录 7 第7章 数据采集系统设计 8 第8章 LabView简介 1. 学习重点: ① 数据采集的基本理论、概念。 ② 数据采集理论的运用。 ③ 数据采集程序的设计。 学习重点和方法 学习重点和方法 2. 学习方法 ①认真听课 ②注意记笔记 ③积极回答问题 ④勤于思考，注意灵活应用 基本理论解决实际问题 ⑤独立完成布置作业 1.2 数据采集系统的基本功能 1.3 数据采集系统的结构形式 1.4 数据处理的类型和任务 第1章 绪 论 1.5 常见采集芯片和系统 1.1 数据采集的意义与任务 1. 数据采集的定义 DAQ 指采集温度、压力、流 量等模拟量，转换成数 字量，由计算机进行存 储、处理、打印的过程。 相应系统称为数据采集系统。 数据采集 —— 数据采集功能 模拟输入/输出 数字输入/输出 时钟输入/输出 ADC DAC cntr/ timer digital DAQ Board On Off 1- 0 1.1 数据采集的意义与任务 2. 数据采集的意义 ①在生产过程中，对工艺参数进 行采集、监测，为提高质量， 降低成本，提供信息。 ②在科学研究中，用来获取微观、 动静态信息。 解决靠人比较难解决的问题。 作用 意义： 3. 数据采集系统的任务 有 ①采集传感器输出的模拟信号，并转 换成数字信号，然后送入计算机。 ②系统计算机对数字信号进行处理。 1.1 数据采集的意义与任务 例如，物体的运动数据记录、处理。 提高工作效率，取得较好的经济 效益。 结果： 1.1 数据采集的意义与任务 系统分辨率：系统可以分辨的最小变化量 4.主要性能指标 系统精度：|实际输出值-理论输出值| 采集速度：单位时间内采集次数 动态范围：物理量的变换范围 1.1 数据采集的意义与任务 5. 构成数据采集系统的依据 保证系统具备采样精度的条件下，又 尽可能高的采样速度，以满足实时处理、 控制的要求。 非线性失真：谐波失真 1.1 数据采集的意义与任务 指纹采集系统实例（拓扑结构图） 1.1 数据采集的意义与任务 指纹特征提取框图 原始图像 脊线方向图 滤波后的图像 二值化图像 细化图像 特征提取图像 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. 采集数据 按照采样周期，对模拟、数字（开关信号）采样。 2. 模拟信号处理 模拟信号— 指信号幅值随时间连续变化 的信号。 特点： 在规定的一段连续时间内，其幅值 为连续值。 优点： 便于传送。 缺点： 易受干扰。 信号 类型 ①由传感器输出的电压信号 ②由仪表输出的电流信号 1.2 数据采集系统的基本功能 信号 处理 ①将采样信号 ②将转换的数字信号作标度变换 3. 数字信号处理 数字信号— 指在有限离散瞬时上取值间 断的信号。 特点： 时间和幅值都不连续的信号。 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。 传送方式 ①并行传送 ②串行传送 信号处理： 将数字信号采入计算机后，进 行码制转换。 1.2 数据采集系统的基本功能 4. 开关信号的处理 开关信号— 由按钮、行程开关等器件触 点产生的信号。 “信号”处理： 根据开关的状态执行相