數(shù)據(jù)采集的基本原理

在計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的今天，數(shù)據(jù)采集的重要性是十分顯著的。它是計(jì)算機(jī)與外部物理世界連接的橋梁。各種類型信號(hào)采集的難易程度差別很大。實(shí)際采集時(shí)，噪聲也可能帶來(lái)一些麻煩。數(shù)據(jù)采集時(shí)，有一些基本原理要注意，還有更多的實(shí)際的問題要解決。

假設(shè)對(duì)一個(gè)模擬信號(hào)x(t）每隔Δt時(shí)間采樣一次。時(shí)間間隔Δt被稱為采樣間隔或者采樣周期。它的倒數(shù)1/Δt被稱為采樣頻率，單位是采樣數(shù)/每秒。t=0，Δt,2Δt,3Δt……等等，x(t）的數(shù)值就被稱為采樣值。所有x(0),xΔt),x（2Δt）都是采樣值。根據(jù)采樣定理，很低采樣頻率必須是信號(hào)頻率的兩倍。反過(guò)來(lái)說(shuō)，如果給定了采樣頻率，那么能夠正確顯示信號(hào)而不發(fā)生畸變的很大頻率叫做奈奎斯特頻率，它是采樣頻率的一半。如果信號(hào)中包含頻率高于奈奎斯特頻率的成分，信號(hào)將在直流和奈奎斯特頻率之間畸變。

采樣率過(guò)低的結(jié)果是還原的信號(hào)的頻率看上去與原始信號(hào)不同。這種信號(hào)畸變叫做混疊（alias）。

采樣的結(jié)果將會(huì)是低于奈奎斯特頻率(fs/2=50Hz）的信號(hào)可以被正確采樣。而頻率高于50HZ的信號(hào)成分采樣時(shí)會(huì)發(fā)生畸變。分別產(chǎn)生了30、40和10Hz的畸變頻率F2、F3和F4。計(jì)算混頻偏差的公式是：

混頻偏差=ABS(采樣頻率的整數(shù)倍－輸入頻率）

數(shù)據(jù)采集

對(duì)于大部分制造業(yè)企業(yè)，測(cè)量?jī)x器的自動(dòng)數(shù)據(jù)采集一直是個(gè)令人煩惱的事情，即使儀器已經(jīng)具有RS232/485等接口，但仍然在使用一邊測(cè)量，一邊手工記錄到紙張，之后再輸入到PC中處理的方式，不但工作繁重，同時(shí)也無(wú)法保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，常常管理人員得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)是滯后了一兩天的數(shù)據(jù)；而對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的不良產(chǎn)品信息及相關(guān)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，如何實(shí)現(xiàn)高的效率、簡(jiǎn)潔、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集更是一大難題。

數(shù)據(jù)采集功能

·實(shí)時(shí)采集來(lái)自生產(chǎn)線的產(chǎn)量數(shù)據(jù)或是不良品的數(shù)量、或是生產(chǎn)線的故障類型（如停線、缺料、品質(zhì)），并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中；

·接收來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)的信息：如生產(chǎn)計(jì)劃信息、物料信息等；

·傳輸檢查工位的不良品名稱及數(shù)量信息；

·連接檢測(cè)儀器，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)儀器數(shù)字化，數(shù)據(jù)采集儀自動(dòng)從測(cè)量?jī)x器中獲取測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行記錄，分析計(jì)算，形成相應(yīng)的各類圖形，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)判斷，如在機(jī)械加工零部件的跳動(dòng)測(cè)量，拉力計(jì)拉力曲線的繪制等；