采样数据处理解析42页PPT

系统设计灵活。 （3）数据采集与数据处理紧密，形成数据采
集与处理系统，可实现从数据采集、处理到 控制的全部工作。
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（4）数据采集过程一般都具有“实时”特性，实时的 标准是能满足实际需要。
（5）随着微电子技术的发展，电路集成度的提高，数 据采集系统的体积越来越小，可靠性越来越高，出 现单片数据采集系统。
✓ CMOS：互补金属氧化物（PMOS管和NMOS管）共 同构成的互补型MOS集成电路制造工艺，功耗很低、 电压范围宽、抗干扰能力强。
✓ TTL：集成电路输入级和输出级全采用晶体管组成的 单元门电路，多发射极实现输入级“与”逻辑，输 出级晶体管实现“非”逻辑。与非门输出结果为： 有0出1，全1出0。+5V等价于逻辑“1”，0V等价于 逻辑“0”，被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平） 信号系统 。
率信号和开关量信号等。
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二、数据采集系统的主要性能指标 ➢ ①系统分辨率； ➢ ②系统精度； ➢ ③采集速率； ➢ ④动态范围； ➢ ⑤非线性失真。
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第二节 数据釆集基本电路
一、运算放大器和测量放大器 1.运算放大器 在模拟集成电路中，集成运算放大器是最基本
又是用途最广的一种电路。集成运算放大器是 高增益、多级直接耦合放大器，在模拟计算中， 这种放大器能够实现各种数学运算，故称为运 算放大器。 ✓ 直接耦合:将前一级的输出端直接连接到后一级 的输入端。 高增益单片集成化运算放大器在自动控制、测 量仪表、计算技术等许多方面都有着极其广泛 的应用，是模拟电子领域中最重要的有源器件。
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模拟多路开关有机械式、电磁式和电子式三大类。 ➢ 纯机械式开关在现代数据采集系统中已很少使用。 ➢ 电磁式多路开关主要是指各种继电器、干簧管等，

采样过程如图2.2所示。
数据采集与处理
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UEST
C
x(t)
2.2 采样过程
xS(nTS )
δTs(t)
图2.2中：
x(t)
xS(nTS )
t
K
τ
TS 2TS 3TS …
t
TS
图2.2 采样过程
xs(nTs ) — 采样信号; 0, TS, 2 TS — 采样时刻
τ — 采样时； TS — 采样周期。
有舍有入
1. ″只舍不入″的量化 如图2.12所示。
数据采集与处理
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UEST C
xS(nTS)
2.7 量化与量化误差
xq(nTS)
.
.
.
.
.
.
3q 2q q 0 TS 2TS 3TS …
(a)
3q
2q q
t
0 TS 2TS 3TS …
t
(b)
图2.12 “只舍不入”量化过程
将信号幅值轴分成若干层，各层之间的间 隔均等于量化单位q。
⑴无条件采样
特点：运行采样程序，立即采集数据，直 到将一段时间内的模拟信号的采样 点数据全部采完为止。
优点：为无约束采样。
数据采集与处理
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UEST
2.6 模拟信号的采样控制方式
C
缺点：不管信号是否准备好都采样，可能

容易出错。
①定时采样：采样周期不变 方法
②变步长采样：采样周期变化
⑵ 条件采样
①查询方式 方法
讨论：
当φ = 0， xs(nTs ) = 0，即采样值为零， 无法恢复原来的模拟信号x(t) 。
数据采集与处理
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• 采样时应避免样品污染和被测组分的损境 • 至少采集两份样品，用于分析和保存
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二、样品的保存
• 1、密封保存法 • 2、冷藏保存法 • 3、化学保存法
• 存放容器的选择 • 存放容器的清洗 • 存放时间
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三、各类样品采集方法简介
• （一）、空气样品：气体样品为均匀样品。 可采用直接法和浓缩法。
• 部分分解法——有机成分 • 酸水解、碱水解、酶水解 • eg：食品中结合态脂肪的测定
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• 常用的分离与富集方法 溶剂萃取 固相萃取 固相微萃取 超临界流体萃取 蒸馏与挥发 膜分离
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• 溶剂萃取： • 液-液萃取，液-固萃取，液-气萃取 • 原理：物质在互不相溶的两相中分配系数
不同 • 决定因素：物质的疏水性和亲水性
浆、血清、尿、毛发、唾液和各种组织。 其中最常用的生物样品是血液和尿液。
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• 1.血样的采集
• 供测定的血样应能代表整个血药浓度。若能从动脉或 心脏取血最为理想，但只能用于动物，不能用于人。 动物采血可根据不同种类及实验需要，采取适当的方 法。如大、小鼠可由尾动脉、静脉、心脏、眼眶取血 或断头取血等，家兔可由耳缘静脉、颈静脉等多处取 血，犬可由前、后肢静脉等处取血。对于受试者通常 采用静脉取血(成人从肘正中静脉取血，小儿从颈外静 脉取血)。静脉取血一般将注射器针头插入静脉血管抽 取。抽取的血液转移至试管或其它容器时应缓缓压出， 以防血细胞破裂。
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第一节 样品的采集和保存
在定量分析中往往用样本平均值来估计总体平均值。这 就要求进行测定时所使用的分析试样具有高度代表性， 即样本平均值能代表总体平均值，否则，分析结果再 “准确”也毫无意义。
总体：分析对象的全体

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水和废水采样技术规范
（3）样品采样介质与保存：采集的样品根据不同
检测项目的要求应用聚乙烯瓶或硬质玻璃瓶进行
密封低温保存，并加入项目要求的固定剂使样品
得到更好的保存。
（4）在样品瓶上贴上标签，样品唯一性标识中应
包括样品编号、采样地点、采样时间和采样人和
监测项目，并根据现场所已知的条件写一份完整
可不受上述规定限制，单应必考涡流区。 （3）采样位置应避开测试人员操作有危险的场所。 （4）根据烟道不同直径输入自动烟尘测试仪来自动
确定采样点数目。
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2、采样介质与采样时间： 由检测项目不同根据中华人民共 和国国家环境保护标准的要求选择 采样介质和采样时间 。（例如玻璃纤维滤筒、吸收液、活性炭管、 Tenax-TA 采样管、硅胶管、注射器、气体采样袋等）。 用塑料袋采集环境空气样品时，须进行气密性检查：充足 气后，密封进气口，将其置于水中，不应冒气泡。
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水和废水采样技术规范
（4）在样品瓶上贴上标签、编号、采样地点、采样时 间和采样人并根据现场所已知的条件写一份完整的采 样记录 （5）当工业废水和生活污水等污染物沿河渠排放或渗 漏以带状污染扩散时，地下水污染控制监测点(井)采用 网格布点法布设垂直于河渠的监测线。
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3、采样方法 （1）烟（粉）尘
移动采样：即用一个滤筒在已确定的采样点上移动采样， 各点采样时间相同，求出断面的平均浓度。
（注：环境空气中颗粒物的采样方法主要有：滤料法和自然 沉降法。
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定点采样：即每个测点上采一个样，求出采样断面的平均 浓度，并可了解烟道断面上颗粒物浓度的变化情况 间断采样：即对有周期性变化的排放源，根据工况变化及 延续时间，分段采样，然后求出其时间加权平均浓度。

一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸 渔业资 源增殖 放流活 动”放 流苗种 招标中 中标， 我单位 将严格 按照招 标方案 的要求 和合同 的约定 执行
干法灰化特点：
优点： ①此法基本不加或加入很少的试剂，故空白值低。 ②灰分体积很小，因而可处理较多样品，富集被测组分。 ③有机物分解彻底，操作简单。 缺点： ①所需时间长。 ②因温度高易造成易挥发元素的损失。 ③坩埚对被测组分有吸留作用，使测定结果和回收率偏低。
三、采样的一般方法
随机抽样：均衡地、不加选择地从全部产品 的各个部分取样。 随机指保证所有物料的各个部分被抽到 的可能性均等，随机≠随意。避免加入主观 印象取样。
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采样用具：
扦样器 回转式取样器
钟鼎式分样器（P7页）
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4.罐头类食品的采样
货架商品通常采用随机取样，采样数量为检 测对象数量一半的平方根。
生产线抽样一般按《食品卫生微生物检验 罐头食 品商业无菌的检验》（GB/T 4789.26-2003）对于 总产量20000罐以下的，每班次取1/3000；20000 罐以上的，取1/10000，尾数超过1000罐，增加1 瓶；且生产量小的每班采样基数不少于3罐。
如：某地区100箱石榴被砷污染，每箱规格64个。 按照《新鲜水果和蔬菜的取样方法》（GB 8855-88），采样方法可设计为：首先于100箱 污染对象中随机取10箱，每箱中取8个，将80 个石榴混合，再从中随机抽9个为样品。

采样的基本原则
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代表性原则
选取的样本应能代表总体，具 有与总体相似的特征和性质。
随机性原则
采样时应遵循随机原则，确保 每个个体被选中的机会相等，
避免主观因素干扰。
科学性原则
采样方法应科学合理，根据研 究或分析的目的选择适当的采
样方法。
可行性原则
采样过程应具有可行性，考虑 到实际操作中的限制和条件，
采集样本与记录数据
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根据确定的采样点进行 样本采集，确保采集过 程的规范化和标准化。
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使用合适的采样工具和 方法，确保采集的样本 具有代表性。
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详细记录采样点的位置 、环境条件、采样时间 等信息，以便后续数据 分析。
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对采集的样本进行初步 处理和保存，确保样本 质量不受影响。
样本的运输与保存
采样前的准备工作
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培训采样人员
确保采样人员了解采样目 的、方法、流程和注意事 项。
检查采样设备
确保设备完好、准确，符 合相关标准和规定。
制定应急预案
针对可能出现的问题和意 外情况制定应急预案，确 保采样的顺利进行。
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采样实施流程
实地调查与观察
了解采样区域的环境、气候、地 形等因素，为确定采样点提供依
确保样本在运输过程中不受损 坏和污染，采取适当的保护措 施。
遵循相关法规和标准，确保样 本的合规性和合法性。
选择适当的保存方式和条件， 确保样本质量稳定和数据准确 可靠。
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采样数据处理与分析
数据整理与清洗
数据整理
对采集的数据进行分类、排序、去重等操作，使其条理清晰 ，便于后续处理。