单片机数据采集-第一章-绪论.ppt

数据采集是单片机应用中的重要组成部分，尤其在自动化、监测和控制领域中扮演着核心角色。本章主要介绍了数据采集的基本概念、意义、任务、系统构成以及性能指标。 数据采集指的是将物理世界中的模拟量（如温度、压力、流量、位移等）转化为数字量，以便于计算机进行后续的存储、处理、分析和展示。数据采集系统（DAS）是实现这一转化的硬件和软件结合体。 数据采集的意义在于： 1. 生产过程监控：通过采集工艺参数，可以优化生产流程，提高产品质量，降低生产成本。 2. 科学研究：用于获取微观、动态的信息，解决人力无法直接解决的难题。 数据采集系统的主要任务包括： 1. 采集传感器的模拟信号并转换为数字信号，随后送入计算机。 2. 计算机对这些数字信号进行处理，如数据分析、数据记录等。 评价数据采集系统性能的关键指标有： 1. 采样精度：决定了系统能够准确地捕捉到的最小信号变化。 2. 采样速度：影响系统处理实时信息的能力，采样速度越高，实时处理能力越强。 3. 分辨率：系统能够分辨的输入信号最小变化量，通常用最低有效位值（LSB）来表示。 4. 系统精度：实际输出与理论输出之间的差异，以满度值的百分比表示。 5. 采集速度：单位时间内完成的采集次数，与采样周期成反比。 6. 动态范围：信号的最大和最小幅值之比，反映系统能够处理的信号范围。 7. 非线性失真：衡量系统在处理信号时产生的谐波失真的程度。 数据采集系统一般具备的功能包括： 1. 按照预设的采样周期对模拟、数字、开关信号进行采样。 2. 对模拟信号进行处理，包括零漂修正和数字滤波。 模拟信号是一种幅值随时间连续变化的信号，具有易于传送的优点，但容易受到干扰。常见的模拟信号包括传感器输出的电压信号和仪表输出的电流信号（如0~10mA、4~20mA）。 学习数据采集技术时，应重点关注系统的整体架构、关键组件（如ADC、DAC）、软件设计以及性能优化方法。理解并掌握这些基础知识对于设计和实现高效、准确的数据采集系统至关重要。