数据采集与信号处理讲义 数据采集与信号处理讲义 编者 时献江 哈尔滨理工大学机械电子工程教研室 2012 年 3 月 1 日 数据采集与信号处理讲义 第一章 绪 论 1.1 数据采集与信号处理系统的任务及要求 1) 数据的采集 “数据采集”是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集、转换成数字量后行存储、处理、显示或打印的过程；相应的系统称为数据采集系统。 随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统也迅速地得到应用。在生产过程中，应用这一系统可对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录，为提高产品质量、降低成本提供信息和手段。在科学研究中，应用数据采集系统能够获得大量的动态信息，是研究瞬间物理过程的有力工具，也是获取科学奥秘的重要手段之一。总之，不论在哪个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就越高，取得的经济效益就越大。 数据采集系统的任务，具体地说，就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机，根据不同的需要由计算机进行相应的计算和处理，得出所需的数据。与此同时，将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监视，其中一部分数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。 对数据采集与处理系统的要求较多，主要包括精度要求、速度要求和实时性要求。数据采集系统性能的好坏，主要取决于它的精度和速度。在保证精度的条件下，应有尽可能高的采样速度，以满足实时采集、实时处理和实时控制对速度的要求。对数据采集与处理系统的要求较多，主要包括精度要求、速度要求和实时性要求。 随着科学技术的飞速发展，对数据处理的实时性要求也越来越高。例如在实时控制系统中，必然要求对测量数据实时处理。又如在新型飞机试飞中．如能实现对某些关键数据的实时处理与监测，就能在这些数据发生异常变化时及时发现并采取措施，以避免机毁人亡的重大事故发生。可见实时处理数据意义是很大的。 数据采集系统一般具有三个突出的优点： 第一，价格低。由于大规模集成电路及计算机技术的飞速发展，使其硬件成本大大降低，因此配备计算机的数据采集系统成本也相应降低。 第二，维修方便，故障自检，模块板标准化、系列化。 第三，功能得到最大的扩展。由于数据采集系统一般都配有 A/D 转换器，有时还配 D/A 转换器，这样计算机就可以处理模拟量和数字量。另外还有采样保持电路、放大调节电路和逻辑控制电路等等。 在国外...
