过程通道和数据采集处理

专业课程设计

设计名称： 双通道数据采集回放系统

学生姓名： 学 号： 指导教师： 时间： 年 月日

一. 设计目的和意义

信息获取、信息处理、信息传输和控制是信息技术及系统的重要组成部分。虚拟仪器则是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物，本设计是在虚拟仪器的标准化、系列化、模块化的硬件和软件平台上，利用数字信号处理技术、模拟电子技术、虚拟仪器技术等专业基础理论及专业基础知识，设计一个双通道数据采集系统，实现传统示波器的基本功能，如波形的选择（可以选择正弦波、三角

波、方波三种基本波形），单/双通道的选择，时间基准和电压基准的调整以及对波形各参数的设置（如波形的频率、幅值的更改）。

二. 设计任务分析

? 程序面板（2个，回放为子VI）

1.掌握Labview编程思想，用Labview编写整个软件系统。 2.能够对电压基准和时间基准进行调节。

3.系统要虚拟为一个示波器，对双

吉林大学数据采集课件

前向通道与数据采集wangshigang@

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引言在计算机控制系统中,被控对象运行的状态信息 需要通过传感器转换为电信号才能输入给计算 机 计算机处理后的信息也需转换为合适的电信号 输出到执行器,由执行器对被控对象实施控制作 用 在计算机控制系统中能实现被控对象与计算机 之间信号传递和交换的装置称之为过程通道。

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过程通道解决两类基本问题:将外部传感器信号转换成计算机能接受 的数字信号 将计算机输出的数字信号转换为外部执 行器能接受的信号。

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过程通道可分为输入通道和输出通道习惯上输入通道又称为前向通道,主要用 于采集来自传感器的各种数据 输出通道又称后向通道,主要用于驱动各 种执行器

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根据处理信号类型的不同,输入通道可分为：

数字量输入通道 模拟量输入通道 数字量输出通道 模拟量输出通道

根据处理信号类型的不同,输出通道可分为：

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本章主要介绍前向通道即输入通道的内 容,有关后向通道即输出通道的内容将在 下一章介绍。 前向通道是计算机了解被控对象的基本 途径,其中用于参量转换的传感器、信号 处理电路和计算机接口等部分为本章介 绍的重点。

课 程 设 计

设计题目：基于Labview的数据采集系统的设计 系别： 自控系 班级： 测控本091班 学号： 2009308120 学生姓名： 刘礼旭 指导教师： 吕勇军 职称： 教授 起止日期：2012 年 2 月 27 日起——2012年3月2日止

沈阳工程学院

课程设计任务书

课程设计题目：基于Labview的数据采集系统的设计

系 别 自控系 班级 测控本091班 学生姓名 刘礼旭 学号 2009308120 指导教师 吕勇军 职称 教授 课程设计进行地点： 实训F430 任 务 下 达 时 间： 12年 2月27日

起止日期： 12年2月27日起——至12年3月2日止

教研室主任 吕勇军 2012年 2 月 26 日批准

一．填空：

1.采集模拟量，转化成数字量，由计算机进行存储、处理、打印的过程称为 数据采集 。

2.按处理方式的不同，数据处理可分为 实时（在线）处理 和 事后（脱机）处理 两种类型。

3.按处理性质的不同，数据处理可分为 预处理 和 二次处理 两种类型。

4.评价数据采集系统性能优劣的标准有 采样精库 和 采样速度 。 5.模拟信号数字化包括 采样 、 量化 和 编码 三个过程。 6.采样时，若采样的点数过多，会导致占用大量的计算机 内存 。 7.为了保证采样信号不失真，采样频率不能低于模拟信号最高频率的 两 倍。

8.采样过程可以看作为 脉冲 调制过程。

9.当采样脉冲序列是方波脉冲时，采样称为 自然采样 。 10.当采样脉冲序列是冲激序列时，采样称为 冲激采样 。 11.采样信号频谱是模拟信号频谱的 无穷多 次搬移。 12.采样定理在fc? 21 时是不适用的。 Ts13.奈奎斯特频率是指采样频率的最 小

摘 要

摘 要

近年数据采集系统的应用范围越来越多、所涉及到的测量信号和信号源的类型越来越宽、对测量的要求也越来越高。国内现在已有不少数据测量和采集的系统，但很多系统存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂、并且对测试环境要求较高等问题。人们需要一种应用范围广、性价比高的数据采集系统。

基于单片机的多通道数据采集系统是将来自传感器的信号通过放大、输入A/D转换器转换为数字信号后由单片机采集，、后期处理与显示，实现了数据处理功能强大、显示直观、界面友好、性价比高、应用广泛的特点，可广泛应用于工业控制、仪器、仪表、机电一体化、智能家居等诸多领域。

关键词：多通道；数据采集；单片机；通信；

ABSTRACT

ABSTRACT

Nowadays，with the The application rage of data acquisition system is becoming wide increasingly, the types of measurement signal and signal source are also more and more, Surveyors also require much higher measure req

计算机数据采集与处理技术

1-8章课后习题答案 马明建 第三版

第一章 绪论

1.1 数据采集系统的任务： 答：数据采集的任务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，然后送入计算机进行相应的计算和处理，得出所需数据。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，其总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。（P15）

1.2数据采集系统主要实现哪些基本功能?

.答：数据采集系统主要实现以下９个方面的基本功能：数据采集；模拟信号处理；数字信

号处理；开关信号处理；二次数据计算；屏幕显示；数据存储；打印输出；人机联系。（P15）

1.3简述数据采集系统的基本结构形式，并比较其特点。

答：数据采集系统的基本结构形式主要有两种：一种是微型计算机数据采集系统，另一种是集散型数据采集系统。

微型计算机数据采集系统的特点是：系统结构简单，技术容易实现，满足中小规模数据采集要求；对环境要求不高；价格低廉，系统成本低；可座位集散型数据采集系统的一个基本组成部分；其相关模板和软件都比较齐全，容易构成西欧它能够，便于使用与维修。

集散型数据采集系统的主要特点是：系统适应能力强；系统可靠性高；系统实时响应性

哈尔滨理工大学

研究生考试试卷

考试科目：数据采集与信号处理阅卷人：

专业：

姓名：

2013年06月21日

数据采集与信号处理作业

一、基本内容：基于FFT的功率谱分析程序设计与应用

1．基本要求

1）对一个人为产生的信号进行采用FFT变换方法进行功率谱分析。

已知信号x(n)=80.0*COS(2*3.14*SF*n/FS)

式中：n=0,1,2 ……N-1

SF---信号频率

FS---采样频率

其FFT变换结果X(k)可用下面提供的FFT子程序求出，计算功率谱的公式为：

W（k）=2(XR(k)2 +XI(k)2)/N

式中：k=0,1,2 ……N/2-1

XR(k)--- X(k)的实部

XI(k)--- X(k)的虚部

请用VB,VC或C++Builder编译器编程，或采用MATLAB计算，或采用高级语言调用MATLAB计算。处理结果为采用窗口显示时域波形和频域波形。

此信号的时域谱，频域谱，功率谱如下图所示：

2

数据采集与信号处理作业

3

数据采集与信号处理作业

其MA TLAB代码为：

FS=200;

SF=10;

N=1024;

n=0:N-1;

t=n/FS;

x=80.0*cos(2*3.14*SF*t);

subplot(221);

plot(t,x);

xlabel('t');

yl

jacklong

ＰＬＤＣＰＬＤＦＰＧＡ应用

文章编号：１００８－０５７０（２００７）０９－２－０２１２－０２

中文核心期刊《微计算机信息》（嵌入式与ＳＯＣ）２００７年第２３卷第９－２期

基于ＦＰＧＡ多通道同步数据采集系统设计

ＤｅｓｉｇｎｏｆＭｕｌｔｉ－ＣｈａｎｎｅｌＳｙｎｃｈｒｏｎａｌＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＦＰＧＡ

（大连理工大学振动工程研究所）李艳军

郭正刚张志新马孝江

ＬＩＹＡＮＪＵＮＧＵＯＺＨＥＮＧＧＡＮＧＺＨＡＮＧＺＨＩＸＩＮＭＡＸＩＡＯＪＩＡＮＧ

摘要：结合数据采集在往复式压缩机在线监测系统中的应用，设计了以ＦＰＧＡ（现场可编程门阵列）为核心的逻辑控制模块的

多通道数据采集系统。整个采集系统可实现１６路最大工作频率为１００ｋＨｚ的模拟信号的采集。设计中采用了自顶向下的方法，将ＦＰＧＡ依据逻辑功能划分为几个模块，详细论述了各模块的设计方法。各逻辑模块设计使用ＶＨＤＬ语言，并在ＩＳＥ中完成软件设计和仿真。

关键词：ＦＰＧＡ；数据采集；同步；ＶＨＤＬ中图分类号：ＴＰ２７４文献标识码：Ａ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｃｈａｎｎｅｌｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＦＰＧＡ，ｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｃｏ

院系名称 仪器科学与光电工程学院

2011 年 6 月 2 日

目 录

中文摘要........................................................ - 1 - 英文摘要........................................................ - 2 - 1 绪 论....................................................... - 3 - 1.1 研究背景及其目的意义 .................................... - 3 -

1.2 国内外研究现状 .......................................... - 4 - 1.3 本课题研究的主要内容及所需的主要仪器和设备 .............. - 5 - 2 相关技术介绍................................................. - 6 -

2.1 开发工具与环境介绍 ..................................

第一章

定量分析误差和数据处理

一、选择题

1、误差是衡量………………………………….………………..（ ） A、精密度 B、置信度 C、准确度 D、精确度

2、下面论述中错误的是………………………………………….（ ） A、方法误差是属于系统误差 B、系统误差包括操作误差 C、系统误差具有单向性 D、系统误差呈正态分布

3、下面定义中不正确的是……………………………………….（ ） A、绝对误差是测量值与真实值之差

B、相对误差是绝对误差在真实结果中所占的百分率 C、偏差是指测定结果与平均结果之差 D、总体平均值就是真值

4、下面论述中错误的是…………………………………………（ ） A、单次测量结果的偏差之和等于零

B、标准偏差是用与衡量测定结果的分散程度 C、系统误差呈正态分布 D、偶然误差呈正态分布

5、下列论述中错误的是…………………………………………. （ ）

A、分析结果落在μ?3σ范围内的概率为99.7% B、分析结果落在μ?1σ范围内的概率为68.3% C、分析结果落在μ?1.96σ范围内的概率为95.5% D、分析结果落在μ?2σ范围内的概率为95.0%

6、下列论述中错误