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输电线路巡检信息采集系统的设计与实现摘要：随着电力输送和改造检查的智能化，检查人员的安全和效率得到了显著提高。
当前，我国在电力传输和转化智能检测技术方面仍有很大改进空间。
能源工作者应积极研究电力传输与改造的智能检测技术，利用大数据和新技术提高检测效率，确保电网安全高效运行。
本文主要分析了输电线路智能检测系统的设计与实践，仅供参考。
关键词：输电线路;优势;设计;应用引言：输电线路的安全稳定运行是电网的重要组成部分。
为确保输电线安全稳定地运行，电力公司定期对输电线进行检查，包括:手动检查输电线、定期维护输电线、解决问题和定期检查；现场安全监测和控制生产、接受项目等新的运营或输电线路搬迁项目。
巡逻检查的目的是及时记录设备的运行状况和环境变化，以查明设备的缺陷和潜在安全风险，并及时加以修复。
目前，电力公司的输电设备复盖面广、数量大、分布范围广，而且逐年增加。
但是，在巡逻检查中，巡逻人员仍然用纸记录信息，因为没有有效的信息手段，导致巡逻效率低下。
此外，在广播检查期间，也会出现检查人员不广泛工作和不在场的情况，这将使管理人员难以及时、准确和全面地了解检查状况，并及时作出合理的决定。
一、电力巡线技术现状20世纪80年代末，国外开始了对于架空输电线路巡检作业机器人的研究，主要集中在日本、美国、加拿大、韩国等国。
解决了因地理、天气等因素导致无法巡检作业的问题，我国也在20世纪90年代末开始了类似项目的研究。
但是，机器巡检如果遇到雨天或者电线进入狭小空间，仍难以展开工作。
此外，即便减少了人工，但需要高级技术人员携带并操控机器进行巡检，高级技术员工需要更长时间的培训，综合用工成本要比普通员工高出很多，而且专业巡检机器作为目前最为高精设备，其购买设备的投入和后期维护费用也是相当大的支出。
现有的检验方法是检验人员携带纸质检验工作簿，对设备进行检验，然后人工书写检验结果，巡检结束将巡检记录册汇总到电网中心备案，并根据故障记录采取必要的维修措施。
输电线路巡检信息采集系统的设计与实现摘要：随着社会的发展，电力需求的增长，促进了电力事业不断进步。
输电线路安全运行为电网运行安全及电力系统的稳定提供基础保障,伴随时间的推移,输电线路出现老化及遭受自然灾害的损坏,为保证供电企业能够高质量供电,需加强对输电线路的巡检及修复能力。
传统巡检方式多依赖人工排查等,受天气及其他外力因素影响较大,无法实现实时巡视输电线路状态,且存在劳动强度过高、巡检人员安全存在隐患、效率低、漏洞多、巡检难度较强等问题,需全面提升巡检能力顺应经济高速发展时代。
随着用户对不间断供电的要求日渐强烈,保障输电线路不间断作业,及时发现输电线路异常,缩减停电时间,提高电网运行的可靠性具有重要意义。
近年来,利用无人机巡检成为热门新兴技术,借助无人机技术优势,开辟一条巡检输电线路的新路径,无人机检测输电线路具备低风险、高效率的优点,故其成为目前最为常用的电力作业巡检工具。
关键词：输电线路；巡检信息；采集系统；设计实现引言在电力系统的巡检工作中，无人机电力巡检技术已经被广泛地运用和重视起来。
然而，它还面临着许多待解决的问题。
科研人员要积极主动地研究该项新技术，并针对在实际工作中出现的问题给出相应的解决方案和措施，以便更好地将其用于高压输电线路的巡检当中。
1输电线路无人机自动巡检系统不间断作业实时监控方法架构通过无人机自动巡检系统采集获取巡检数据,即输电线路图像信息等,结合移动客户端与服务端构建输电线路不间断作业监控模块,实时监控输电线路不间断作业,实现“机巡为主、人巡为辅”,提升输电线路巡检效率,实现安全、成本、效能总体最优。
无人机自动巡检系统采集输电线路图像,其间产生一系列轨迹、飞行、环境及巡检信息,将这些信息传输至输电线路不间断作业监控模块中的移动客户端,移动客户端将无人机采集到的图像存储至机巡影像库;数据融合单元用于将获取的系列巡检信息进行整合存档;任务调度管理单元作用为编制巡检计划与调度管理,以便管理人员及时、全面掌控巡检任务的状态;智能设备库用于为无人机自动巡检系统在接收巡检计划编制、应急任务安排时提供精准设备使用建议。
实验室仪器数据自动采集系统的分析与设计研究作者：黄莜武斌李明明来源：《中国管理信息化》2020年第18期[摘要]本文以实验室中的原始检测数据为研究对象，分析和设计检测过程原始数据的自动采集功能，实现检测仪器设备的原始数据自动获取、自动数据解析、自动数据存储。
系统根据具体的文件进行不同的分析，提取文件内容及图片等，解决数据源的多样性、数据协议复杂与多變等问题，实现采集数据、系统管理等数据展示，满足检测机构对数据安全性和海量存储等要求。
[关键词]实验室;原始检测数据;自动采集;数据共享doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.18.087[中图分类号]TP315 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2020）18-0-041; ; ;实验室仪器数据自动采集系统概述近年来，国内各监测机构不同程度地使用了实验室信息管理系统（LIMS），将检测工作质量保障的各种要素，如人、机、料、法、环整合在一个系统平台上。
LIMS系统业务流程上的标准化和信息化大幅度提高了检测机构的业务能力，但也暴露了仪器设备原始数据收集方式传统、效率低、错误率高、易篡改等问题，制约了检测机构持续高速发展。
然而纵观检测行业，仪器设备数量之多、种类之繁，即使针对同一项目进行检测的仪器设备，由于制造商不同，输出的数据也千差万别，导致仪器设备数据采集难度大、费用居高不下，甚至形成了有价无市的局面。
实验室仪器数据自动采集系统（Automatic Data Acquisition System，ADAS）是为检测领域提供的仪器设备数据自动采集及应用系统，致力于检测领域中各类仪器设备数据自动采集，提供统一数据采集接入接口，全面覆盖所有数据源，通过构建智能数据解析服务中心，使各类仪器设备数据协议简单化、标准化，为数据使用方提供规范统一的目标数据，让整个数据采集过程更便捷、更高效、更准确、更安全。
实验室仪器数据自动采集系统以常用的计算机和通信技术为基础，实现实验室设备的采集数据信息交换和共享。
任务要求1．4路模拟量输入，输入电压范围0~5V，分辨率8位，转换时间100us，具有显示（数码管）测量结果（用10进制显示直流电压值或交流电压峰值）的功能；2．1路模拟量输出，用来分别重现4路被采信号的波形（供示波器观测）摘要本数据采集系统是基于单片机AT89C51来完成的，4路的模拟电压通过通用的8位A/D 转换器ADC0809转换成数字信号后，由单片机进行数据处理，并将处理后的数据送LED显示器显示。
再经过常用的8位D/A转换器DAC0832将数字数据转换成模拟量，供示波器观测。
一、系统的方案选择和论证根据题目基本要求，可将其划为如下几个部分：●4路模拟信号A/D转换●单片机数据处理●LED显示测量结果●D/A转换模拟量输出系统框图如图1所示：图1 单片机数据采集系统框图1、4路模拟信号A/D转换由于被测电压范围为0~5V，分辨率为8位，转换时间为100us，所以A/D转换部分，本系统选择常用的8路8位逐次逼近式A/D转换器ADC0809。
ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装。
下面说明各引脚功能。
IN0～IN7：8路模拟量输入端。
2-1～2-8：8位数字量输出端。
ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。
ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。
START：A／D转换启动信号，输入，高电平有效。
EOC：A／D转换结束信号，输出，当A／D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。
OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。
当A／D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。
CLK：时钟脉冲输入端。
要求时钟频率不高于640KHZ。
REF（+）、REF（-）：基准电压。
Vcc：电源，单一＋5V。
GND：地。
ADC0809的工作过程是：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。
此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。
基于自动巡回检测的数据采集系统的设计摘要：数据采集系统是计算机与外部世界联系的桥梁，是获取信息的主要途径。
数据采集技术是信息科学的重要组成部分，随着科技发展，尤其是计算机技术的发展与普及，数据采集技术将有广泛的发展前景。
文章系统介绍了数据采集系统的结构及其主要部分的工作原理。
本文基于自动巡回检测的设计，着重介绍了双向8通道多路开关，采样保持器LF398，A/I)转换器AD574A 及其与8051的接口。
文章阐述了数据采集系统设计的基本原理和思想。
关键词：数据采集，自动巡回检测，模拟多路开关，采样保持，A/D转换，单片机，接口The design of DAS based on The Automation Circular Monitor Abstract: DAS (Date Acquisition system) is not only the bridge between computers but also the main way acquired information. DAS is the important part of the information science・With the technology developed, specifically the computer technology developed and widely used, Date Acquisitio nt echnology is being used widely in diverse fields ・ The article introduces the structure and principle of the main part of the DAS ・ In the basic of the automation circular monitor design, the article introduces emphasize double way eight opening switch CD4051, S/H LF398, Analog - Digital converter (ADC) AD574A and the interface between MC-8051word格式. and AD574A. Also the article introduces the basic principle and theory of DAS design.Keywords: Date Acquisition Automation Circular Monitoi" Analog-Digital converter Multilayer Switch S/H Single Chip Microcomputer interface1、数据采集系统及其结构1.1、数据采集基本概念外部世界的大部分信息是以连续变化的物理形式出现的，例如温度，压力，位移，速度等。
前言对海洋监测数据进行有效的采集、存储和处理，是所有自动化海洋监测系统都需要设计和开发的重要内容。
尤其恶劣工作环境和长期无人坚守时，海洋监测数据的采集、存储和处理就起到了中坚作用．是关系海洋监测任务能否自动地长期和可靠执行的关键。
目前，海洋技术越来越趋向于多要素的长期和同步监测，不仅要考虑特殊的工作环境和长期运行要求．还考虑传感器的数量、特点和数据处理方法等，这使得海洋监测数据的采集、存储和处理任务日益繁重并且要求提高了。
开展各种海洋监测项目时，专业科技人员都需要花费大量的时间和精力配套开发相关硬件和软件。
这些研发工作内容接近但是不尽相同，花费人力物力以外，系统性能和成本也必须考虑。
本文提出一种海洋监测领域专用的通用型数据采集与处理系统的设计方法。
该系统可以灵活应用于各种海洋监测项目．不仅避免项目开发过程中对人力和物力的重复性损耗．而且。
形成的专业优势和高性能设备能够确保信息采集、处理和控制更加系统高效。
1系统设计要求海洋监测通用数据采集与处理系统专门针对海洋监测这一应用领域。
因此，设计充分考虑目前国内海洋监测领域的常用传感器类型、数据采集和处理方法，以及海洋监测的应用环境和要求。
系统要求在通用性、专业性、智能性和扩展性方面具有一定优势。
为满足大部分海洋监测项目的需要．通用型海洋监测数据采集与处理系统要求灵活地提供多路模拟量数据采集通道、多路数字／脉冲量数据采集通道、多路数字量输出控制通道、多路串行通信和远程通信接口。
目的是兼容各种海洋监测项目常用的传感器．兼容各种常用的远程通信设备并提供直接连接上位机的系统设置和操作功能。
同时。
为实现海洋监测项目的一些控制操作功能，例如．对连接的海洋监测传感器执行加断电和开始、停止采集信息．以及特殊传感器例如毛刷的操作等。
针对海洋监测多要素和长期性的特点，系统设计大容量数据存储功能和灵活的系统操作设置功能，包括不同种类的数据设置不同的采样时间，或者特殊情况下，例如，风速和有效波高大于一定值时启动数据的加密采集处理功能等。
气象仪器巡检数据智能采集管理系统的设计与研究任东冉;张文亮;杨卢阳;王若楠;卫权岗【摘要】在梳理中国现有的地面气象设备监控工作的基础上,针对现有对气象仪器状态的巡检方式仍为人力采集,采集效率低下和难以管理的问题,设计地面气象观测设备运行状态监测方案,研发针对仪器巡检的智能采集管理系统,推动现存气象设备巡检的电子化与智能化发展进程,促进中国气象巡检数据智能采集管理技术的发展,保障巡检工作的规范化、标准化.该巡检数据智能采集管理系统贴合气象装备保障业务实际需求,经投入气象站运行,稳定可靠,能对设备进行全方位监控,减少了气象部门人力资源投资,大幅度提高工作效率.【期刊名称】《智能计算机与应用》【年(卷),期】2018(008)001【总页数】5页(P99-102,107)【关键词】地面气象观测设备;运行状态;监测;巡检【作者】任东冉;张文亮;杨卢阳;王若楠;卫权岗【作者单位】郑州大学软件与应用科技学院,郑州450002;郑州大学软件与应用科技学院,郑州450002;郑州大学软件与应用科技学院,郑州450002;郑州大学软件与应用科技学院,郑州450002;河南省气象探测数据中心,郑州450003【正文语种】中文【中图分类】TP311.5引言随着中国气象系统的新型自动化气象站的建成和使用，当前已经逐步实现了地面气象观测数据处理的自动化。
即气象数据的联网收集。
地方地面气象站气象数据每日定时上传，数据中心站自动汇总数据、监控数据、分析数据。
而地面气象观测仪器设备精密，极易受到外界及自身损耗的影响而出现运行故障，降低地面气象观测工作质量与数据精度。
因此地面气象站需要依赖于信息传输间接反映设备运行状态的方式和人员定期巡检查验地面气象观测设备运行状态的方式来监控气象观测设备的实效性和可用性。
目前在人员巡检工作领域，缺乏系统规划该方面业务机制的意识，再加上技术手段尚未成熟，存在着因巡检周期长、地面观测设备规格、种类繁多，检测指标多样造成的检测拖延、漏检、错检而延误维修并导致上传数据异常与数据缺失的情况。
数据采集显示系统设计报告数据采集显示系统设计摘要以AT89C51单片机和模数转换器件ADC0809为核心，该系统有三部分：数据采集、数据处理、终端接收显示。
具体包括控制、显示、A/D转换、数码显示模块等。
设计中用ADC0809进行8位数据的采集，利用AT89C51单片机进行数据接收并保存对应的内存单元，进而把数据以数码管的形式显示出来。
硬件设计采用电子设计自动化工具Protel 99SE以及用Proteus 进行硬件仿真等。
软件设计则采用模块化编程方式。
关键字：AT89C51 AD转换数据采集一、设计的要求1.1计算机的发展与数据采集近代以来随着计算机的发展数据计算技术有了很大的提高，使得高速数据处理成为可能，计算机和各种设备紧密结合构成了灵活多样的控制系统，也构成强有力的信息处理系统，这样对社会的发展产生了深远的影响。
作为控制系统的最前端,数据采集系统在多个领域有着广泛的应用。
数据采集是工、农业控制系统中至关重要的一环,在医药、化工、食品、等领域的生产过程中，往往需要随时检测各生产环节的温度、湿度、流量及压力等参数。
同时，还要对某一检测点任意参数能够进行随机查寻，将其在某一时间段内检测得到的数据经过转换提取出来，以便进行比较，做出决策，调整控制方案，提高产品的合格率，产生良好的经济效益。
1.2数据采集系统数据采集系统，从严格的意义上来说，是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测，并且能够对数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。
数据采集系统一般由数据输入通道,数据存储与管理，数据处理，数据输出及显示这五个部分组成。
输入通道要实现对被测对象的检测，采样和信号转换等工作。
数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来，建立相应的数据库，并进行管理和调用。
数据处理就是从采集到的原始数据中，删除有关干扰噪声，无关信息和必要的信息，提取出反映被测对象特征的重要信息。
仪器设备检测数据自动采集项目( 汇报材料 )2017年 2月1项目实施背景近年来，随着“中国制造2025”以及“互联网＋”的提出，信息化、智能化、网络化将成为实验室信息化建设的主流方向。
目前，公司在互联网技术、产业以及跨界融合等方面取得了积极进展，已具备加快推进实验室与互联网融合发展的坚实基础，食品/环保/化学作为公司的核心检测业务，也必须走“互联网+检测”的信息化改革，通过信息技术来改造业务流程，实现公司食品/环保/化学中心实验室的全面信息化、智能化、网络化。
2项目目标本项目计划通过将公司分布在全国的食品/环保/化学业务实验室的仪器设备进行网络通讯改造，实现全部仪器设备互联互通，构成仪器设备一张内部网络，在此基础上，实现仪器设备检测数据的自动化采集和分析，将检测结果自动填充到电子化的原始记录模板上，大大提高实验室的生产效率，节省人力资源投入。
通过仪器设备检测数据的自动化采集和分析，可以进一步提高检测数据的准确性，避免人为抄录引起数据的缺漏导致的错误；同时，可以实现数据来源的可追溯，数据来之于哪个实验室、哪个仪器设备、哪个时间点产生的，一目了然。
通过该项目的实施，可以进一步提升公司在实验室管理的信息化、自动化、智能化水平，打造出公司在“中国制造2025”以及“互联网＋”的应用标杆，为公司在对外宣传上树立品牌影响力。
3解决思路3.1全国食品/环保/化学实验室现状3.1.1全国食品/环保/化学实验室分布目前，食品、环保、化学实验室共有22个，其中食品检测中心实验室数量占比达41%，且食品检测中心各实验室中郑州实验室业务量最大。
化学分析中心，各实验室设备数量广州本部居首位。
下面是实验室的详细分布情况：3.1.2全国食品/环保/化学实验室设备分析经过筛查，各中心可进行数据自动采集改造的设备如下图所示（其中，“其他”类包括大型仪器的检测器、采样设备、现场检测设备等）。
各类型设备品牌数目一览仪器类型品牌数量数量示意ICP-MS安捷伦 1赛默飞 1ICP-OES安捷伦 3Perkin Elmer 1X射线衍射仪日本理学 2X射线荧光光谱仪岛津7 赛默飞 1 斯派克 1红外测油仪华夏科创（国产） 4 离子色谱赛默飞7电子天平梅特勒-托利多31 双杰（国产） 5 沈阳天平（国产） 4岛津 1气相色谱安捷伦17 天美（国产） 3岛津 1 武汉恒信（国产） 1气质联用安捷伦21 岛津 4 赛默飞 2液相色谱Waters 8 岛津 4 赛默飞 1液质联用Waters 3 AB Sciex 1 安捷伦 1荧光分光光度计岛津 1原子吸收安捷伦13 Perkin Elmer 4 赛默飞 2原子荧光吉天（国产）11紫外分光岛津11赛默飞 2安捷伦 1 普析（国产） 1由统计结果可知：1、大化学板块三大中心实验室主要设备类型与品牌很大比例是一致的。
附件1：学号：课程设计题目数据采集及处理系统的设计学院自动化学院专业自动化班级姓名指导教师2015 年月日课程设计任务书学生：专业班级：自动化1205班指导教师：道远工作单位：自动化学院题目: 数据采集及处理系统的设计初始条件：设计一个64路巡回数据采集及处理系统，系统循环周期为1秒，16路模拟信号输入，16路开关信号输入，16路模拟输出，16路数字输出，模拟信号采用数字滤波去掉干扰信号，数字信号采用光耦隔离，将采集数据循环显示在LED或LCD上。
要求完成的主要任务:1．输入通道及输出通道设计（0~20MV输入），（0~10V输出）2．每周期各通道采样10次；3．采用各种（三种）数字滤波算法并比较结果；4．软件流程及各程序模块设计并用仿真软件演示；5．完成符合要求的设计说明书。
时间安排：2015年7月1日~2015年7月8日指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要数据采集(DAQ)，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理。
数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。
数据采集和处理是计算机控制系统的重要组成部分，在工业控制机和生产过程之间，要对生产过程进行实时控制，就要实时的了解生产状态，这就要求采集大量的模拟信号或数字信号进行分析，并输出有一定意义的、更直观和易于理解的模拟量或数字量，以对控制进行指导，调整控制方案。
针对目前实时存盘采集系统存在体积大、设计复杂、成本较高等不足之处，本课题设计了一种基于高速串行总线和数字信号处理器的多路数据采集系统,具有成本较低、集成度较高等特点，同时具有一定数字处理能力。
关键词：数据采集和处理，A/D转换，D/A转换，采样保持目录1 设计任务及要求的分析 (4)2 方案比较及认证 (5)3 硬件电路原理 (6)3.1 模拟输入输出通道 (6)3.1.1模拟输入通道 (6)3.1.2三种数字滤波算法及其比较选择 (7)3.2 数字输入输出通道及处理 (10)3.2.1 数字输入通道 (10)3.3数字量的输出电路 (13)4 软件设计及程序 (14)4.1 软件思想 (14)4.2 流程图 (14)4.2.1 模拟通道系统框图 (14)4.2.2 数字通道系统框图 (15)5 仿真 (16)7参考资料 (18)附录一芯片资料 (20)附录二硬件电路图 (25)附件三程序清单 (25)1 设计任务及要求的分析数据采集系统的任务，具体地说，就是传感器从被测对象获取有用信息，并将其输出信号转换为计算机能识别的数字信号，然后送入计算机进行相应的处理，得出所需的数据。
基于自动巡回检测的数据采集系统的设计摘要：数据采集系统是计算机与外部世界联系的桥梁，是获取信息的主要途径。
数据采集技术是信息科学的重要组成部分，随着科技发展，尤其是计算机技术的发展与普及，数据采集技术将有广泛的发展前景。
文章系统介绍了数据采集系统的结构及其主要部分的工作原理。
本文基于自动巡回检测的设计，着重介绍了双向8通道多路开关，采样保持器LF398，A/D转换器AD574A及其与8051的接口。
文章阐述了数据采集系统设计的基本原理和思想。
关键词：数据采集，自动巡回检测，模拟多路开关，采样保持，A/D转换，单片机，接口The design of DAS based on The Automation Circular MonitorAbstract: DAS (Date Acquisition system) is not only the bridge between computers but also the main way acquired information. DAS is the important part of the information science. With the technology developed, specifically the computer technology developed and widely used, Date Acquisition technology is being used widely in diverse fields. The article introduces the structure and principle of the main part of the DAS. In the basic of the automation circular monitor design, the article introduces emphasize double way eight opening switch CD4051, S/H LF398, Analog –Digital converter (ADC) AD574A and the interface between MC-8051and AD574A. Also the article introduces the basic principle and theory of DAS design.Keywords: Date Acquisition Automation Circular Monitor Analog-Digital converter Multilayer Switch S/H Single Chip Microcomputer interface1、数据采集系统及其结构1.1、数据采集基本概念外部世界的大部分信息是以连续变化的物理形式出现的，例如温度，压力，位移，速度等。
要将这些信息送入计算机进行处理，就必须先将这些连续的物理量离散化并进行量化编码，从而变成数字量，这个过程就是数据采集。
它是计算机在监测，管理和控制一个系统过程中取得原始数据的主要手段。
数据采集就是将被测对象（外部世界，现场）的各种参量（物理量、化学量、生物量）通过各种传感器做适当转换后，再经过信号调理采样、量化、编码、传输等步骤，最后送到控制器进行数据处理或存储记录的过程。
用于数据采集的成套设备为数据采集系统（Data Acquisition System, DAS）。
现代数据采集系统具有如下主要特点：（1）一般都由计算机控制，使得数据采集的质量和效率大为提高，也节省设备。
（2）软件在数据采集系统中的作用越来越大，这增加了系统设计的灵活性。
（3）数据采集与数据处理相互结合得日益紧密，形成数据采集系统与处理系统，可实现从数据采集，处理到控制的全部工作。
（4）数据采集过程一般都有实时特性，实时的标准是能满足实际需要，对于通用数据采集系统一般希望有尽可能高的速度，以满足更多的应用环境。
（5）随着微电子技术的发展和电路集成度的提高，数据采集系统的体积越来越小，可靠性越来越高，以至出现单片机数据采集系统。
（6）总线在数据采集系统中的广泛应用，总线技术对数据采集系统结构的发展起重要作用。
1.2、数据采集系统的基本结构数据采集系统包括硬件和软件两部分。
硬件部分又分为模拟部分和数字部分。
图1是硬件基本组成示意图。
图11.2.1、传感器、放大器与滤波器传感器的作用是把非电的物理量转变成模拟变量（如电压、电流或频率）。
例如：使用热电耦、热电阻可以获得随温度变化的电压。
通常把传感器输出到A/D转换器输出的这段信号通道称为模拟通道。
放大器用来放大和缓冲输入信号。
由传感器输出的信号较小，需要加以放大，以满足大多数A/D转换器的满量程输入5v～10v的要求。
此外某些传感器的阻较大，输出功率较小，这样放大器还起到阻抗变换器的作用，可以缓冲输入信号。
由于各类传感器的输出信号情况各不相同，所以放大器的种类也很繁杂。
传感器和电路中的器件常会产生噪声，人为的发射源也可通过各种耦合噪道使信号通道感染上噪声，这种噪声可用滤波器来衰减以提高模拟输入信号的信噪比。
1.2.2、模拟多路开关在数据采集系统中，往往要对多个物理量进行采集，可通过多路模拟开关来实现。
多路模拟开关的主要用途是把模拟信号分时地送入A/D转换器或者把经计算机处理后的数据由D/A转换器转化成模拟信号，按一定的顺序输出到不同的回路中去。
前者称为多路开关，完成多到一的转换。
后者称为反多路开关或多路分配器，完成一到多的转换。
多路模拟开关可分时选通来自多路输入通道的某一路信号。
因此多路开关的单元电路如采样保持电路、A\D及其处理器等只需一套即可。
这样可节省成本和体积，但这只在物理量变化比较缓慢，变换周期在数十至数百毫秒之间的情况时较合适，因为这样可使用普通的数十微妙的A/D转换器从容的分时处理这些信号。
但当分时通道较多时必须注意泄露及逻辑安排等问题。
当信号频率较高时，使用多路分路开关，对A\D转换器的速率要求也随着上升。
当信号频率较低时，须注意选择多路模拟开关的类型。
多路模拟开关的导通电阻一般在100Ω左右，在要求导通电阻小的情况下应采用继电器。
1.2.3、采样与保持采样/保持和A/D转换电路是模拟通道的转换部分。
采样/保持电路的作用是快速拾取模拟多路开关输出的采样脉冲，并保持幅值恒定以提高A/D转换器的转换精度。
采样/保持电路有采样和保持两种运行状态，其原理图可由图2说明。
图中电容C为保持电容，运放A1、A2都接成跟随器，其运行状态由方式控制输入端决定。
在采样状态下，采样命令通过方式控制输入端控制S闭合，由于跟随器A1的隔离作用，输入模拟电压以很快的速度给C充电，输出随输入变化。
在保持状态下，控制S打开，此时由于跟随器A2的隔离作用，电容C两端电压（即输出电压）将保持在命令发出时输入电压不变，直到新的采样命令到来为止。
图2采样/保持电路的质量可通过下列技术指标来反映：（1）孔径时间，是指发出保持指令到开关真正打开所需要的时间。
孔径时间一般在10ns～20ns量级。
（2）扑捉时间,是从开始时采样保持器输出的值达到当前输入信号的值所需的时间。
它与保持电容的电容值，放大器的频响时间以及输入信号的变化幅度有关，A/D转换器的采样时间必须大于捕捉时间才能保证采样阶段充分地采集到输入模拟信号。
一般采样/保持电路0.01%的捕捉时间在300ns～15us之间。
（3）保持电压的下降，指在保持状态下由于保持电容的漏电流和其他杂散漏电流而引起的保持电压的下降，其值一般在0.1uv/s～1uv/s之间。
（4）馈通，是指在保持期间由于输入信号电压变化而引起输出电压变化的程度。
馈通只对高精度的A/D转换器有影响。
（5）电压增益精度，是指当环境和电源变化时，电压增益可以保持的精度。
1.2.4、A/D转换器A/D转换器是将模拟电压或电流转换成数字量的器件或设备，它是模拟系统与数字系统或计算机之间的接口，是模拟输入的通道的关键电路。
由于信号变化速度不同，系统对分辨力、精度、转换速度及成本的要求也不同。
A/D转换器的主要指标有：（1）分辨率：即输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。
具体定义为，满量程电压FSR与2*n的比值，其中n为ADC的位数。
（2）量化误差：由ADC的有限分辨率引起的误差。
（3）偏移误差：指输入信号为零时，输出信号不为零的值，又称零值误差。
（4）满刻度误差：指满刻度输出数码所对应的实际输入电压与理想输入电压之差。
（5）线性度：转换器实际的特性曲线与理想直线的最大偏移。
（6）绝对精度：输出数码所对应的实际模拟输入电压与理想的模拟输入电压值之差。
（7）相对精度：绝对精度与满量程电压值之比的百分数。
（8）转换速率：在保证转换精度的前提下，能够重复进行数据转换的速度，即每秒转换的次数。
1.3、据采集系统的主要性能指标对数据采集系统的性能要求和具体应用目的以及环境有密切联系，在不同的情况下往往有不同的要求。
以下给出的是比较主要和常用的几个指标的含义：（1）系统分辨率：数据采集系统可以分辨的输入信号的最小变化量。
（2）系统精度：当系统工作在额定采集速率下，每个离散子样的转换精度。
它是系统的实际输出值与理论输出值的差，是系统各种误差的总和。
（3）采集速率：又称为系统通过率、吞吐率。
在满足系统精度指标的前提下，系统对输入模拟信号在单位时间所完成的采集次数。
这里的“采集”包括对物理量进行采样、量化、编码、传输、存储等全过程。
（4）动态围：某个物理量的变化围。
数据采集系统的动态围通常定义为所允许输入的最大值V imax与最小值V imin之比的分贝数，即I i=20lgV imax/V imin（5）非线性失真：也称谐波失真。
当输入是一个频率为f的正弦波时，其输出中出现很多频率为kf（k为正整数）的新频率分量的现象。
2、动巡回检测所谓自动巡回检测就是在科学实验装置或生产过程中的某个或某些参数以一定周期自动的进行检查和测量。
例如：发电机组的运转，卫星发射前各部位的状态都需长时间不间断地进行监控。
在组成巡回检测系统时，需注意被测信号的变化频率，测量的精度以及采样周期等方面要求。
比如：被测信号参数变化较快，应在系统中加入采样保持器，相反，如被测参数变化缓慢，系统可以不使用采样保持器。
3、硬件设计3.1、设计要求要求设计一个能对八路模拟信号（频率≦100HZ）进行巡回检测的系统。
要求电压围：0v～10v，分辨率为5mv（0.05%），通道误差小于0.1%，采样间隔为1秒，同时为了增强抗干扰能力还要求能对采样信号进行数字滤波处理。
