数据采集与处理技术复习资料

"数据采集与处理技术复习资料" 数据采集技术是指将模拟量经测量转换电路输出电量后再采集转换成数字量后，再由 PC 机进行存储、处理、显示或打印的过程。这项技术的核心是将物理量转换成数字信号，以便进行处理和分析。 数据采集系统的组成部分包括数据输入通道、数据存储与管理、数据处理、数据输出及显示五个部分。其中，数据采集系统的性能的好坏取决于它的精度和速度。 数据采集系统具有多种功能，如数据采集、信号调理、二次数据计算、屏幕显示、数据存储、打印输出、人机联系等。数据处理系统可以分为预处理和二次处理两种，即实时（在线）处理和事后（脱机）处理。 集散式控制系统是一种典型的三级结构，包括微型计算机数据采集系统、直接数字控制型计算机数据采集系统和集散型数据采集系统。这种系统的优点是实现信号的远程传送与异地远程自动控制。 数据采集系统的基本结构形式有三种，即微型计算机数据采集与处理系统、直接数字控制型数据采集与处理系统和集散式控制系统。每种系统都有其特点和优点，选择合适的系统取决于具体的应用场景。 在数据采集系统中，同时存在着两种不同形式的信号，即离散数字信号和连续模拟信号。为了将模拟信号转换成数字信号，需要经过采样和量化两个步骤。采样是将连续的模拟信号转换成离散的采样信号，量化是将采样信号转换成数字信号。 采样定理是指采样信号的质量和数量取决于采样周期 Ts。如果采样周期 Ts 太小，采样信号的数量将剧增，占用内存；如果采样周期 Ts 太大，模拟信号的某些信息将被丢失。 在采样过程中，需要注意采样定理的两个条件，即频谱 X(f)为有限频谱，采样周期 Ts 不能大于信号周期 Tc 的一半。如果不满足这两个条件，将出现频率混淆现象，即高频成分被叠加到低频成分上去的现象。 为了避免频率混淆，可以采取措施，如增加采样频率、使用抗ialiasing滤波器等。同时，采样定理在实际应用中也存在一些限制，如采样信号的恢复、采样信号的幅值等问题。 数据采集与处理技术是一项复杂的技术，需要考虑到多方面的因素，如数据采集系统的组成、数据处理的方式、采样和量化的过程、采样定理的限制等。只有通过深入了解这些因素，才能更好地应用数据采集与处理技术。