數據采集儀器
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發表時間2019-07-16 16:49:31
數據采集(DAQ)，是指從傳感器和其它待測設備等模擬和數字被測單元中自動采集非電量或者電量信號,送到上位機中進行分析，處理。數據采集系統是結合基于計算機或者其他專用測試平臺的測量軟硬件產品來實現靈活的、用戶自定義的測量系統。
在一些工業現場中，設備長時間運行容易出現故障，為了監控這些設備，通常利用數據采集裝置采集他們運行時的數據并送給PC機，通過運行在PC機上的特定軟件對這些數據進行分析，以此判斷當前運行設備的狀況，進而采取相應措施。當前常用的數據采集裝置，在其系統軟件設計中，多采用單任務順序機制。這樣就存在系統安全性差的問題。這對于穩定性、實時性要求很高的數據采集裝置來說是不允許的，因此有必要引入嵌入式操作系統。下面以μC/OSⅡ為操作系統平臺，基于ARM7系列處理器，對一種高性能的數據采集系統開發進行探索。
應用時，數據采集系統置于被監控的設備處，通過傳感器對設備的電壓或者電流信號進行采樣、保持，并送入A/D轉換器變成數字信號，然后將該信號送到FIFO中。當FIFO中存放的數據到了一定數目時，由ARM7從FIFO中讀出，然后通過ARM7的以太網接口或者RS232送給上位機。考慮到要監控的設備可能會很多，所以設計了多路采集通道，他們經過模擬開關后再進入A/D轉換器。CPLD是整個系統的控制核心，他控制采集通道的切換、A/D轉換器的啟/停、轉換后的數據在FIFO中的存放地址發生器、產生中斷請求以通知ARM7讀取存放在FIFO中的數據等。
南京研維無論是三防平板電腦又或者數據采集器其性能完善齊全，可以手持操作。選擇數據采集器還應注意容量和速度因素。每當使用數據采集器的時候，會碰到所要采集的數據多少的問題，如果數據量大，則需要選擇大容量的、其實是處理的速度。由于數字電路高端技術的不斷研發，在采集器主要結構中，CPU一般是采用十六或三十二位的處理器，而位數和主頻越高，采集器對數據的采集和處理能力、速度則越強要，工作效率越高。內存上則大部分使用的是FLASH-ROM+RAM型，能夠在持久的不供電情況下保留信息，而且較快的讀寫速度保證了操作的高效，內存容量的增大使數據一次性處理增快。尤其是數據量比較大的時候，容量和運行速度是事先都要預算好的。是否需要支持大屏幕、大容量電池，一些應用場合需要大點的采集器屏幕，以便使用人員能夠隨時輕松查看到數據。同時有些場合需要長時間連續使用，這個時候就要考慮電池的供電能力，能供多長時間就要重新充電。條碼采集設備、顯示屏、CPU都能夠帶來功耗，部分結構可支持電池工作。條碼采集掃描和鍵盤輸入是兩種重要的設備輸入途徑。大部分采集器具備屏幕，根據所需它們還可以支持中英文和圖形的高精度顯示等。
在一些工業現場中，設備長時間運行容易出現故障，為了監控這些設備，通常利用數據采集裝置采集他們運行時的數據并送給PC機，通過運行在PC機上的特定軟件對這些數據進行分析，以此判斷當前運行設備的狀況，進而采取相應措施。當前常用的數據采集裝置，在其系統軟件設計中，多采用單任務順序機制。這樣就存在系統安全性差的問題。這對于穩定性、實時性要求很高的數據采集裝置來說是不允許的，因此有必要引入嵌入式操作系統。下面以μC/OSⅡ為操作系統平臺，基于ARM7系列處理器，對一種高性能的數據采集系統開發進行探索。
應用時，數據采集系統置于被監控的設備處，通過傳感器對設備的電壓或者電流信號進行采樣、保持，并送入A/D轉換器變成數字信號，然后將該信號送到FIFO中。當FIFO中存放的數據到了一定數目時，由ARM7從FIFO中讀出，然后通過ARM7的以太網接口或者RS232送給上位機。考慮到要監控的設備可能會很多，所以設計了多路采集通道，他們經過模擬開關后再進入A/D轉換器。CPLD是整個系統的控制核心，他控制采集通道的切換、A/D轉換器的啟/停、轉換后的數據在FIFO中的存放地址發生器、產生中斷請求以通知ARM7讀取存放在FIFO中的數據等。
南京研維無論是三防平板電腦又或者數據采集器其性能完善齊全，可以手持操作。選擇數據采集器還應注意容量和速度因素。每當使用數據采集器的時候，會碰到所要采集的數據多少的問題，如果數據量大，則需要選擇大容量的、其實是處理的速度。由于數字電路高端技術的不斷研發，在采集器主要結構中，CPU一般是采用十六或三十二位的處理器，而位數和主頻越高，采集器對數據的采集和處理能力、速度則越強要，工作效率越高。內存上則大部分使用的是FLASH-ROM+RAM型，能夠在持久的不供電情況下保留信息，而且較快的讀寫速度保證了操作的高效，內存容量的增大使數據一次性處理增快。尤其是數據量比較大的時候，容量和運行速度是事先都要預算好的。是否需要支持大屏幕、大容量電池，一些應用場合需要大點的采集器屏幕，以便使用人員能夠隨時輕松查看到數據。同時有些場合需要長時間連續使用，這個時候就要考慮電池的供電能力，能供多長時間就要重新充電。條碼采集設備、顯示屏、CPU都能夠帶來功耗，部分結構可支持電池工作。條碼采集掃描和鍵盤輸入是兩種重要的設備輸入途徑。大部分采集器具備屏幕，根據所需它們還可以支持中英文和圖形的高精度顯示等。
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