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標(biāo)簽 > 數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集(DAQ),是指從傳感器和其它待測(cè)設(shè)備等模擬和數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采集非電量或者電量信號(hào),送到上位機(jī)中進(jìn)行分析,處理。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計(jì)算機(jī)或者其他專用測(cè)試平臺(tái)的測(cè)量軟硬件產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測(cè)量系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)采集(DAQ),是指從傳感器和其它待測(cè)設(shè)備等模擬和數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采集非電量或者電量信號(hào),送到上位機(jī)中進(jìn)行分析,處理。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計(jì)算機(jī)或者其他專用測(cè)試平臺(tái)的測(cè)量軟硬件產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測(cè)量系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)采集,又稱數(shù)據(jù)獲取,是利用一種裝置,從系統(tǒng)外部采集數(shù)據(jù)并輸入到系統(tǒng)內(nèi)部的一個(gè)接口。數(shù)據(jù)采集技術(shù)廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。比如攝像頭,麥克風(fēng),都是數(shù)據(jù)采集工具。
被采集數(shù)據(jù)是已被轉(zhuǎn)換為電訊號(hào)的各種物理量,如溫度、水位、風(fēng)速、壓力等,可以是模擬量,也可以是數(shù)字量。采集一般是采樣方式,即隔一定時(shí)間(稱采樣周期)對(duì)同一點(diǎn)數(shù)據(jù)重復(fù)采集。采集的數(shù)據(jù)大多是瞬時(shí)值,也可是某段時(shí)間內(nèi)的一個(gè)特征值。準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)測(cè)量是數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)量測(cè)方法有接觸式和非接觸式,檢測(cè)元件多種多樣。不論哪種方法和元件,均以不影響被測(cè)對(duì)象狀態(tài)和測(cè)量環(huán)境為前提,以保證數(shù)據(jù)的正確性。數(shù)據(jù)采集含義很廣,包括對(duì)面狀連續(xù)物理量的采集。在計(jì)算機(jī)輔助制圖、測(cè)圖、設(shè)計(jì)中,對(duì)圖形或圖像數(shù)字化過程也可稱為數(shù)據(jù)采集,此時(shí)被采集的是幾何量(或包括物理量,如灰度)數(shù)據(jù)。
在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)快速發(fā)展的今天,數(shù)據(jù)采集已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)及分布式領(lǐng)域,數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)生了重要的變化。首先,分布式控制應(yīng)用場(chǎng)合中的智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。其次,總線兼容型數(shù)據(jù)采集插件的數(shù)量不斷增大,與個(gè)人計(jì)算機(jī)兼容的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)量也在增加。國(guó)內(nèi)外各種數(shù)據(jù)采集機(jī)先后問世,將數(shù)據(jù)采集帶入了一個(gè)全新的時(shí)代。
數(shù)據(jù)采集(DAQ),是指從傳感器和其它待測(cè)設(shè)備等模擬和數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采集非電量或者電量信號(hào),送到上位機(jī)中進(jìn)行分析,處理。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計(jì)算機(jī)或者其他專用測(cè)試平臺(tái)的測(cè)量軟硬件產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測(cè)量系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)采集,又稱數(shù)據(jù)獲取,是利用一種裝置,從系統(tǒng)外部采集數(shù)據(jù)并輸入到系統(tǒng)內(nèi)部的一個(gè)接口。數(shù)據(jù)采集技術(shù)廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。比如攝像頭,麥克風(fēng),都是數(shù)據(jù)采集工具。
被采集數(shù)據(jù)是已被轉(zhuǎn)換為電訊號(hào)的各種物理量,如溫度、水位、風(fēng)速、壓力等,可以是模擬量,也可以是數(shù)字量。采集一般是采樣方式,即隔一定時(shí)間(稱采樣周期)對(duì)同一點(diǎn)數(shù)據(jù)重復(fù)采集。采集的數(shù)據(jù)大多是瞬時(shí)值,也可是某段時(shí)間內(nèi)的一個(gè)特征值。準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)測(cè)量是數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)量測(cè)方法有接觸式和非接觸式,檢測(cè)元件多種多樣。不論哪種方法和元件,均以不影響被測(cè)對(duì)象狀態(tài)和測(cè)量環(huán)境為前提,以保證數(shù)據(jù)的正確性。數(shù)據(jù)采集含義很廣,包括對(duì)面狀連續(xù)物理量的采集。在計(jì)算機(jī)輔助制圖、測(cè)圖、設(shè)計(jì)中,對(duì)圖形或圖像數(shù)字化過程也可稱為數(shù)據(jù)采集,此時(shí)被采集的是幾何量(或包括物理量,如灰度)數(shù)據(jù)。
在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)快速發(fā)展的今天,數(shù)據(jù)采集已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)及分布式領(lǐng)域,數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)生了重要的變化。首先,分布式控制應(yīng)用場(chǎng)合中的智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。其次,總線兼容型數(shù)據(jù)采集插件的數(shù)量不斷增大,與個(gè)人計(jì)算機(jī)兼容的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)量也在增加。國(guó)內(nèi)外各種數(shù)據(jù)采集機(jī)先后問世,將數(shù)據(jù)采集帶入了一個(gè)全新的時(shí)代。
在計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的今天,數(shù)據(jù)采集的重要性是十分顯著的。它是計(jì)算機(jī)與外部物理世界連接的橋梁。各種類型信號(hào)采集的難易程度差別很大。實(shí)際采集時(shí),噪聲也可能帶來一些麻煩。數(shù)據(jù)采集時(shí),有一些基本原理要注意,還有更多的實(shí)際的問題要解決。
假設(shè)對(duì)一個(gè)模擬信號(hào)x(t)每隔Δt時(shí)間采樣一次。時(shí)間間隔Δt被稱為采樣間隔或者采樣周期。它的倒數(shù)1/Δt被稱為采樣頻率,單位是采樣數(shù)/每秒。t=0,Δt,2Δt,3Δt……等等,x(t)的數(shù)值就被稱為采樣值。所有x(0),xΔt),x(2Δt)都是采樣值。根據(jù)采樣定理,最低采樣頻率必須是信號(hào)頻率的兩倍。反過來說,如果給定了采樣頻率,那么能夠正確顯示信號(hào)而不發(fā)生畸變的最大頻率叫做奈奎斯特頻率,它是采樣頻率的一半。如果信號(hào)中包含頻率高于奈奎斯特頻率的成分,信號(hào)將在直流和奈奎斯特頻率之間畸變。
采樣率過低的結(jié)果是還原的信號(hào)的頻率看上去與原始信號(hào)不同。這種信號(hào)畸變叫做混疊(alias)。出現(xiàn)的混頻偏差(aliasfrequency)是輸入信號(hào)的頻率和最靠近的采樣率整數(shù)倍的差的絕對(duì)值。
采樣的結(jié)果將會(huì)是低于奈奎斯特頻率(fs/2=50Hz)的信號(hào)可以被正確采樣。而頻率高于50HZ的信號(hào)成分采樣時(shí)會(huì)發(fā)生畸變。分別產(chǎn)生了30、40和10Hz的畸變頻率F2、F3和F4。計(jì)算混頻偏差的公式是:
混頻偏差=ABS(采樣頻率的整數(shù)倍-輸入頻率)
其中ABS表示“絕對(duì)值”,為了避免這種情況的發(fā)生,通常在信號(hào)被采集(A/D)之前,經(jīng)過一個(gè)低通濾波器,將信號(hào)中高于奈奎斯特頻率的信號(hào)成分濾去。這個(gè)濾波器稱為抗混疊濾波器。
采樣頻率應(yīng)當(dāng)怎樣設(shè)置。也許可能會(huì)首先考慮用采集卡支持的最大頻率。但是,較長(zhǎng)時(shí)間使用很高的采樣率可能會(huì)導(dǎo)致沒有足夠的內(nèi)存或者硬盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)太慢。理論上設(shè)置采樣頻率為被采集信號(hào)最高頻率成分的2倍就夠了,實(shí)際上工程中選用5~10倍,有時(shí)為了較好地還原波形,甚至更高一些。
通常,信號(hào)采集后都要去做適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理,例如FFT等。這里對(duì)樣本數(shù)又有一個(gè)要求,一般不能只提供一個(gè)信號(hào)周期的數(shù)據(jù)樣本,希望有5~10個(gè)周期,甚至更多的樣本。并且希望所提供的樣本總數(shù)是整周期個(gè)數(shù)的。這里又發(fā)生一個(gè)困難,并不知道,或不確切知道被采信號(hào)的頻率,因此不但采樣率不一定是信號(hào)頻率的整倍數(shù),也不能保證提供整周期數(shù)的樣本。所有的僅僅是一個(gè)時(shí)間序列的離散的函數(shù)x(n)和采樣頻率。這是測(cè)量與分析的唯一依據(jù)。數(shù)據(jù)采集卡,數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)采集儀表等,都是數(shù)據(jù)采集工具。
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智慧水廠物聯(lián)網(wǎng)解決方案:高效數(shù)據(jù)采集與智能管理
隨著城市化進(jìn)程的加速和水資源管理需求的提升,傳統(tǒng)水廠在數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和管理方面面臨諸多挑戰(zhàn)。水的流量、壓力、水浸等關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)采集與高效管理,成為...
2025-06-27 標(biāo)簽:物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集 78 0
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