数据采集硬件是计算机和外界之间的接口。有些数据采集设备仅拥有上述功能中的一种，很多数据采集设备还拥有实现测量系统和过程自动化的其他功能。数据采集设备可用于最常用的计算机总线，包括USB、PCI、PCIExpress和以太网。最近，数据采集设备已可用于802.11无线网络进行无线通信。表3-4列出了常用数据采集总线的选择指南。......
2023-07-02
数据采集硬件配置的分析介绍
【摘要】：典型的数据采集硬件由传感器、放大器、模拟多路开关、采样保持器、A-D转换器、计算机或数字逻辑电路组成。分时采集系统图3-8c所示为分时采集方案，这种系统价格便宜，具有通用性，传感器与仪表放大器匹配灵活，有的已实现集成化，在高精度、高分辨率的系统中，可降低IA和ADC的成本，但对MUX的精度要求很高，因为输入的模拟量往往是微伏级的。
典型的数据采集硬件由传感器、放大器（IA）、模拟多路开关（MUX）、采样保持器（SHA）、A-D转换器、计算机（MPS）或数字逻辑电路组成。根据它们在电路中的位置可分为同时采集、高速采集、分时采集和差动结构四种配置，如图3-8所示。
图3-8 数据采集硬件配置
a）同时采集系统 b）高速采集系统 c）分时采集系统 d）差动结构分时采集系统
（1）同时采集系统
图3-8a所示为同时采集系统配置方案，可对各通道传感器输出量进行同时采集和保持，然后分时转换和存储，可保证获得各采样点同一时刻的模拟量。
（2）高速采集系统
图3-8b所示为高速采集配置方案，在实时控制中对多个模拟信号进行同时的实时测量。
（3）分时采集系统
图3-8c所示为分时采集方案，这种系统价格便宜，具有通用性，传感器与仪表放大器匹配灵活，有的已实现集成化，在高精度、高分辨率的系统中，可降低IA和ADC的成本，但对MUX的精度要求很高，因为输入的模拟量往往是微伏级的。这种系统每采样一次便进行一次A-D转换并送入内存后方才对下一采样点采样。这样，每个采样点值间存在一个时差（几十到几百微秒），使各通道采样值在时轴上产生扭斜现象。输入通道数越多，扭斜现象越严重，不适合采集高速变化的模拟量。
（4）差动结构分时采集系统
在各输入信号以一个公共点为参考点时，公共点可能与队和ADC的参考点处于不同电位而引入干扰电压，从而造成测量误差。采用如图3-8d所示的差动配置方式可抑制共模干扰，其中MUX可采用双输出器件，也可用两个MUX并联。
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