多功能數(shù)據(jù)采集儀的研制.pdf

1、數(shù)據(jù)采集是現(xiàn)代測控系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。常見的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是為特定的功能需求而開發(fā)，每一通道上只能針對某一特定信號進(jìn)行采集，通用性不強(qiáng)?；谶@個問題，針對常見的工業(yè)控制場合的壓力、流量、液位、位移、頻率、溫度、脈沖量、開關(guān)量等數(shù)據(jù)采集需求，綜合PLC和無紙記錄儀的優(yōu)點，研制了一套多通道、高性能、通用型、便攜式數(shù)據(jù)采集儀，在任何一個模擬通道上都可以實現(xiàn)對多種模擬信號的采集，以較低的成本最大程度地滿足各種工業(yè)控制場合多通道、高精度的數(shù)據(jù)采集需

2、求。
　　 系統(tǒng)分為下位機(jī)數(shù)據(jù)采集板和上位機(jī)監(jiān)控界面兩部分，分別完成數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)顯示的任務(wù)，兩者通過通用串行接口協(xié)議(USS協(xié)議)和RS232/RS485總線進(jìn)行通信。下位機(jī)數(shù)據(jù)采集板以內(nèi)含24位A/D轉(zhuǎn)換器的ADμC834芯片為核心，通過帶隔離的兩級模擬開關(guān)分別進(jìn)行通道選擇和功能選擇，配合C語言編寫的程序，完成模擬量和開關(guān)量的采集測量、數(shù)據(jù)發(fā)送和開關(guān)量的控制輸出、噪聲分析等功能。上位機(jī)監(jiān)控界面利用C[＃].net語言和SQL

3、 Server 2005數(shù)據(jù)庫進(jìn)行開發(fā)，分析了系統(tǒng)的功能需求和用例模型，詳細(xì)地描述了實驗設(shè)置模塊、操作顯示模塊、查詢模塊、噪聲分析模塊、濾波算法模塊等模塊的設(shè)計過程和所用控件。
　　 對系統(tǒng)的硬件和軟件部分進(jìn)行了功能和性能調(diào)試，并進(jìn)行了噪聲分析。結(jié)果表明：該采集儀的功能強(qiáng)大，采集準(zhǔn)確可靠，實時性好。它實現(xiàn)了8路全隔離的模擬量輸入、12路全隔離的數(shù)字量輸入、8路全隔離的數(shù)字量輸出、兩路PWM輸出和一路4～20mA輸出。在任何一個模

4、擬量輸入通道上都可以實現(xiàn)電壓、電流、熱電偶、電阻/熱敏電阻、三/四線制熱電阻等信號的采集；當(dāng)采集任務(wù)改變時，只需重新設(shè)置采集命令。采集結(jié)果能夠以曲線、表格等形式在上位機(jī)上實時顯示，并具有噪聲分析和精密測量功能。對于實時測量，利用Pt100傳感器進(jìn)行溫度采集時，其采集精度達(dá)到±0.2℃，不確定度小于0.03℃；利用熱電偶進(jìn)行溫度采集時，精度達(dá)到±0.5℃，不確定度小于0.08℃；對于電壓、電流信號的采集，精度和不確定度都在0.3[％]以內(nèi)