数据采集的技术路线

1. 有上位机系统的设备

其上位机系统往往已经对设备层的数据进行了采集、存储，因此，对于这种有上位机系统的设备，我们首先选的数据采集方案就是直接从上位机系统中获取设备的数据，而不是去和设备打交道。这样就能够把一个OT的问题（设备层的数据采集）转化为IT的问题（两个信息系统的信息集成）。

2. 基于TCP/IP通讯协议的设备

对于生产现场中没有上位机系统的众多设备，我们就需要从设备所支持的通讯协议角度入手，制定数采方案。

3. 基于非TCP/IP通讯协议的设备

这一类协议不属于TCP/IP协议簇，往往在硬件接口方面就与以太网不兼容，比如RS-485等。因此，对于这类设备的数据采集首先需要增加网关，将其协议转换为TCP/IP协议，才能接入到车间的网络中并进行协议解析。

4. 不具备通讯接口的设备

这类设备一般为老旧设备，比如那些不带数控系统的机床。遇到这样的设备也是一件比较头疼的事情，我一般会建议不要做这种设备的数据采集，如果一定要做，也可以在机台上放置一个触摸屏之类的设备，用人工辅助的方式采集一些生产相关的信息。

数据采集卡的设计原理

所谓的数据采集即为获取模拟信号量（模拟信号转化为数字信号后的数值），将采集到的信号做后续处理。由于DSP或者ARM等软件处理信号时不能直接获取信号量，需要专门的硬件去采集数据，负责数据采集的硬件即为数据采集系统，可以称其为数据采集卡。

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数据采集卡的一些主要参数的意义是什么？

1、路数，通道数同一概念，就是你输入有几个路信号，采集卡上一般有4、8、12、16、32、64等路，有差分和单端两方式输入，单端接正负极，差分还要接一个地。例如单端32/差分16路。

2、采样率、更新率是同一意思，就是采集的信号他的变化快慢，采样率要取被采信号频率的10倍以上

3、分辨率：采样数据低位所代表的模拟量的值，常有12位、14位、16位等，（12位分辨率，电压5000mV）12位所能表示的数据量为4096（2的12次方），即±5000 mV电压量程内可以表示4096个电压值，单位增量为（10000 mV）/ 4096=2.44 mV 跟精度属同一概念。

那么什么是数据采集卡呢？

简单说，高速数据采集卡就是完成传感器电压模拟信号转换成数字信号，并把数字信号传输至计算机的电路板卡。

在不同的领域，高速数据采集卡的界定有所不同，比如在机械振动领域，1MS/s采样率可以算做高速数据采集范畴；而在雷达信号处理领域，1GS/s或可归为高速数据采集范畴。一般而言，10MS/s往上的采样率可称做高速数据采集卡。

目前业内板卡形态的高速数据采集卡，很高的采样频率，有7GS/s、8GGS/s、10GS/s或12.5GS/s等。

典型的高速数据采集卡一般由以下几大部分组成：AFE/FEA、AD、FPGA、时钟、DDR内存、总线接口等要素。

高速数据采集卡总线接口形式一般有：PCIExpress、compactPCI、PXI、PXIExpress、VPX、USB等。

选择高速数据采集卡时一般会从以下指标进行评估：采样率、精度、通道、总线接口、带宽、输入量程、耦合方式、FPGA是否开放等。

高速数据采集卡的应用领域一般有：激光、通信、雷达、超声、大型物理、电子对抗及其他数字信号处理领域。