数据采集的基本理论

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对模拟信号用数字方法处理，应先将模拟信号数字化，即进行模/数(A/D)转换。模/数转换过程，包括三个内容：一是采样，二是量化，三是编码。一个模拟信号首先经过预采样滤波器，对信号进行调理，然后由采样器在每个采样时刻读出一个数据；再由模数转换器(ADC)量化为二进制数码，数据后保存到存储器用于数字信号处理。

超高速采集板卡——多路数据采集应用背景

在当今集成电路及互联网行业快速发展转型的时期，数据采集(Data Acquisition)已经广泛应用于互联网信息技术、工农业生产、科学技术研究及分布式领域，作用和地位越来越重要。随着互联网云计算平台的产生及对各行各业思维方法的改进，数据采集系统无论从硬件还是软件都有了新的发展和研究。 现代科学技术各个领域都离不开初期的数据采集和信息交换，在研究和应用过程中数据采集量的增大，要求数据采集系统对信息的处理速度越来越高，外围电路的扩展功能越来越丰富。传统的数据采集仪器功能相对简单，采集数量、速度不快，在数据处理传输方面依赖单独的计算机软件分析，互联性和可开发性不强。而完整的多路数据采集系统，不仅能够单独进行数据采集，而且设备能高速同步处理数据信息，还能在各设备之间互相通信以及扩展接入其他外设，构成功能完整的数据采集系统，甚至上传数据至网络后台，实现云端信息共享。

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如何选择数据采集卡

基于多种接入总线接口的设备，适用于客户的不同需求。

首先，选择接口方式。数据采集卡的接口方式是指该卡与PC连接的总线方式，或者该卡提供的接口方式。常见的接口方式有PCI, Compact PCI,USB, PCMCIA, CAN, 无线，网卡；还有较老式的方式如串口UART/LPT/SPI，并口COM，ISA/EISA，PC/AT。

USB总线由于支持即插即用，传输速度快，携带方便等优点，成为未来的发展方向。 无线技术的飞速发展,数据传输速度不断发展,给数据采集卡提供了更加方便快捷的移动传输方式.通常的传输协议有:红外IRDA,蓝牙BLUETOOTH,NFC,GPRS,WLAN,3G,HSPDA等等. GPRS方式传输现在有很大的市场.

第二步，确定输入和输出指标。这些指标有输入和输出的模拟量精度和速率,输入和输出的数字量电平和要求,输入和输出的数字传输协议方式. 模拟量采样有高的精度和高速率两个方向,有的将二者结合起来,属于较高要求.数字量有TTL,CMOS,高压电平等,特殊场合,需要光电隔离,ESD,EMI保护.传输协议通常为UART,也有并行方式.

第三步，选择接口协议处理器。如果你的数据采集卡不需要处理器就能够满足要求,你可以现在动手设计了.否则,继续努力!接下来考虑的是接口协议处理器.PCI, USB, PCMCIA, CAN, 网卡都有专门的接口芯片.当然你也可以选择FPGA加上软件协议IP核,同样能实现你的目标,但是难度很大.

第四步，选择采集卡处理器。

第五步，选择数据采集电路。

数据采集卡

数据采集卡就是把模拟信号转换成数字信号的设备，其核心就是AD芯片。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁，各种类型信号采集的难易程度差别很大，实际采集时，噪声也可能带来一些麻烦。而数据采集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，处而理。为了满足IBM-PC机及其兼容机用于数据采集与控制的需要，国内外许多厂商生产了各种各样的数据采集板卡或IO板卡。