文 献 综 述

一 课题背景和意义

将模拟信号转换为数字信号、并进行存储和计算机处理显示的过程称为数据采集,而相应的系统则为数据采集系统(DataAcquisitionSystem)。数据采集技术是信息科学的一个重要分支,它研究信息数据的采集、存储、处理及控制等工作,它与传感器技术、信号处理技术、计算机技术一起构成了现代检测技术的基础。

数据采集系统起始于20世纪50年代，1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统，目标是测试中不依靠相关的测试文件，由非熟练人员进行操作，并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的灵活性，可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务。因而得到了初步的认可。大约在60年代后期，国外就有成套的数据采集设备产品进入市场，此阶段的数据采集设备和系统多属于专用的系统。

随着科技的发展和信息时代的带来，数据采集技术得到了显著的发展，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。在一些工业现场中，设备长时间运行容易出现故障，为了监控这些设备通常利用数据采集装置采集他们运行时的数据并送给PC机，通过运行在 PC 机上的特定软件对这些数据进行分析，以此判断当前运行设备的状况，进而采取相应措施。在互联网行业快速发展的今天，数据采集已经被广泛应用于互联网及分布式领域，数据采集系统已经发生了重要的变化。首先，分布式控制应用场合中的智能数据采集系统已经在国内外取得了长足的发展。其次，总线兼容性数据采集插件的数量不断增大，与个人计算机兼容的数据采集系统的数量也在增加。国内外各种数据采集器先后问世，将数据采集带入了一个全新的时代。

二 国内外研究现状

传统的数据采集系统主要采用数据采集卡。近年来， 数据采集系统速度以及数字信号处理技术得到飞速发展， 同时 USB 技术、以太网技术及无线通讯等技术在数据采集系统中的应用使其接口方式得到了拓展， 便携式数据采集系统越来越受到用户的亲睐。 单片机、 ARM、 DSP、 FPGA 多种微处理器的应用使数据采集卡市场百家齐放。目前国内的数据采集卡市场主要有国外公司主导， 高速和高精度方面尤为突出。 日本东京测器研究所生产的 TDS-150 便携式数据记录仪是一种静态数据采集仪，测量通道达 50 个， 具有休眠间隔定时和数据存储功能， 可进行长期自动测量， 配有 USB 和 RS-233 端口， 可读取各种测量设置和测量数据并传输到电脑里。美国 NI 公司的 compactDAQ 与以太网技术相结合，将高速数据采集的范畴扩展到实验室乃至全球的远程传感器和电子测量， 与 LABVIEW 软件紧密集成， 能以较少的开发投入换取最高的性能。国内公司的产品较之国外产品在通用性、 稳定性方面还有很大差距， 随着国内公司研发资金和技术的投入， 开发数据采集系统已达到比较高的水平。 如深圳创智联科技发展有限公司开发的 PTF100, 其检测功能是温度、 压力和流量的组合。 石家庄铁道学院和铁道部襄樊内燃机厂联合研制的液压系统诊断仪等仪器均有多参数诊断功能，并国内多家公司采用。 目前国内外数据采集系统有如下特点: (1) 利用各种微控制芯片来处理， 采集速度越来越快，精度越来越高。 (2) 系统向着多参数、 网络化方向发展。 (3) 系统自动化、智能化程度不断提高。 (4) 系统功耗不断降低， 可扩展性不断提高。

三 课题研究前景

1 数据采集系统微型化

数据采集系统微型化就是以后额数据采集系统的提及会越来越小，在满足不破坏环境的采集需求，能够极大的帮助人们降低成本。同时现在人们都是在集合系统就配置数据采集器，这样就能为人们提供更多的方便。网络系统会越来越小，就像我们最初的电脑是一个大机房，而现在从台式机到笔记本到掌上电脑等，越来越方便。