多表采集计算机属于什么东西,并行数据采集( 二 )



并行数据采集数据采集系统基本组成

多表采集计算机属于什么东西,并行数据采集

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图1 数据采集系统示意图如图1所示给出了一个典型的数据采集系统的基本组成的示意图 , 描述了它与外部世界的关系 。
(1)传感器的作用主要是把外部世界非电的物理量转变为模拟电量(如电压、电流或频率) 。通常把传感器输出到A/D转换器输出的这一段信号通道称为模拟通道 。理想的传感器能够将各种被测量转换为高输出电平的电量 , 提供零输出阻抗 , 具有良好的线性 。
(2)信号调理通道主要完成了模拟信号的放大和滤波等功能 。当传感器输出信号较小时 , 需要加以放大以满足A/D转换器的满量程输入范围 。此外 , 某些传感器内阻比较大 , 输出功率较小 , 这样调理通道的放大器还起到了阻抗变化的作用来缓冲输入信号 。传感器和电路中器件常会产生噪声 , 人为的发射源也会通过各种渠道使信号耦合上噪声 , 因此需要利用滤波电路来衰减噪声 , 以提高模拟输入信号的信噪比 。
(3)采样保持电路的功能是跟踪模拟输入信号并保持这个值以备随后的处理 。具体来说 , A/D转换器完成一次转换需要一定的时间 , 而在转换期间希望A/D转换器输入端的模拟信号电压保持不变 , 才能保证正确的转换 。当输入信号的频率较高时 , 就会产生较大的误差 , 为了防止这种误差的产生 , 必须在A/D转换器开始转换之前将信号的电平保持 , 转换之后又能跟踪输入信号的变化 , 保证较高的转换精度 。
(4)A/D转换器是整个数据采集系统的核心 , 也是影响数据采集系统采样速率和精度的主要因素之一 。模数转换器按工作原理可分为间接型A/D转换器、比较型A/D转换器(并行比较型 , 分级型)和∑-△型A/D转换器 。数据采集系统的指标能否实现在很大程度上取决于与A/D转换电路的设计 。高速的模数转换器内部一般都集成了采样保持器S/H和多路数据分配器 , 以保证采样的精度和降低后续存储器的要求 。
(5)数据缓存电路存储A/D转化后的数据 , 特别是并行数据采集系统 , 采集量化后的数据速率非常高而且数量大 , 微处理系统无法对数据进行实时处理 , 因此需要存储器对数据进行缓存 。
(6)微处理器是数据采集系统的控制中心 , 负责数据采集系统的管理和控制工作 , 对采集到的数据进行运算和处理 , 然后送到外部设备待处理或显示[2]

并行数据采集并行数据采集方式分类
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根据应用场合的不同 , 并行数据采集的工作方式也不一样 , 可以分为独立性与交互式两种数据采集模式 。
(1)独立性数据采集模式就是在采集过程中 , 并行工作的设备之间不存在任何联系 , 它们按照特定的采集速率独立工作 。
(2)交互式数据采集模式是数据采集设备在工作过程中存在某些功能上、时序上的联系 。比如 , 一个设备需要等待另一个设备完成某个操作后才能继续工作 , 这种情况称之为“同步”;而对于共享数据存储区的设备来说 , 一个设备在进行数据存储时另一个设备必须等待 , 每次只能有一个设备进行数据存储 , 这种情况称之为“互斥” 。所以 , 这些具有相互联系的设备之间必须进行信息交互 , 才能保证系统数据采集的顺利进行[3]