【正文】 簡單的形式中，技術(shù)人員將烤箱的溫度記錄在一張紙上就是數(shù)據(jù)采集。隨著技術(shù)的發(fā)展，通過電子設(shè)備，這個(gè)過程已經(jīng)得到簡化和變得比較精確、多用途和可靠。設(shè)備從簡單的存儲(chǔ)器發(fā)展到復(fù)雜的電腦系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品像聚焦點(diǎn)一樣為系統(tǒng)服務(wù)，和一系列產(chǎn)品一起，諸如傳感器顯示溫度、水流、程度或者過程。 數(shù)據(jù)采集技術(shù)在過去 30 到 40 年以來已經(jīng)取得了很大的飛躍。舉例來說 ,在 40 年以前 ,在一個(gè)著名的學(xué)院實(shí)驗(yàn)室中 ,為追蹤用青銅做的坩堝中的溫度上升情況 的裝置是由熱電偶、繼電器、查詢臺(tái)、一捆紙和一支鉛筆。 今天的大學(xué)學(xué)生很可能在 PC機(jī)上自動(dòng)處理和分析數(shù)據(jù)，有很多種可供你選擇的方法去采集數(shù)據(jù)。至于選擇哪一種方法取決于多種因素，包括任務(wù)的復(fù)雜度、你所需要的速度和精度、你想要的證據(jù)資料等等。無論是簡單的還是復(fù)雜的，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)都能夠運(yùn)行并發(fā)揮它的作用。 2鉛筆和紙 用鉛筆和紙的舊方式對(duì)于一些情形仍然是可行的，而且它便宜、易獲得、快速和容易開始。而你所需要的就是捕捉到多路數(shù)字信息（ DMM），然后開始用手記錄數(shù)據(jù)。 不幸的是這種方法容易發(fā)生錯(cuò)誤、采集數(shù)據(jù)變慢和需要太 多的人工分析。此外，它只能單通道采集數(shù)據(jù)；但是當(dāng)你使用多通道 DMM時(shí)，系統(tǒng)將很快變得非常龐大和笨拙。精度取決于謄寫器的水平，并且你可能需要自己動(dòng)手依比例輸入。舉例來說 , 如果 DMM 沒有配備處理溫度的傳感器 ,就需要?jiǎng)邮终冶壤？紤]到這些限制，只有當(dāng)你需要實(shí)行一個(gè)快速實(shí)驗(yàn)時(shí)，它才是一個(gè)可接受的方法 3長條圖表記錄儀 現(xiàn)代多種版本的長條圖表記錄儀允許你從多個(gè)輸入取得數(shù)據(jù)。他們提供數(shù)據(jù)的長備紙記錄 ,因?yàn)閿?shù)據(jù)是圖解的格式 ,他們易于現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)。一旦建立了長條圖表記錄儀，在沒有操作員或計(jì)算機(jī)的情況下，大多數(shù)記錄儀具有 足夠的內(nèi)部智能運(yùn)行。缺點(diǎn)是缺乏靈活性和相對(duì)的精度低，時(shí)常限制在百分點(diǎn)。你能很清楚地感覺到與筆只有小的改變。在多通道內(nèi)較長時(shí)間的監(jiān)控，記錄儀能發(fā)揮很好的作用，除此之外，它們的價(jià)值得到限制。舉例來說，他們不能夠與另外的裝置輪流作用。其他的顧慮就是筆和紙的維護(hù) ,紙的供給和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) ,最重要的是紙的濫用和浪費(fèi)。然而，記錄儀相當(dāng)容易建立和操作，為數(shù)據(jù)快速而簡單的分析提供永久的記錄。 4數(shù)字掃描傳多用表 一些 臺(tái)式 DMMs 提供可選擇的掃描能力。儀器的背面有一個(gè)槽孔接收一張?jiān)谳^多輸入時(shí)能多重發(fā)訊的掃描儀卡片，通常是 8 到 10 通道的多路復(fù)用器。固有的在儀器的前面嵌板中的受到限制。它的柔韌性也受到限制，因?yàn)樗荒艹^可用通道數(shù)。外部的 PC機(jī)通常處理數(shù)據(jù)采集和分析。 5PC機(jī)插件卡片 PC 機(jī)插件卡片是單板測量系統(tǒng)，它利用 ISA 或 PCI 總線在 PC 機(jī)內(nèi)擴(kuò)大插槽。它們時(shí)常具有高達(dá)每秒 1000的閱讀速率。 8到 16通道是普遍的，采集的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在電腦里，然后進(jìn)行分析。因?yàn)榭ㄆ举|(zhì)上是計(jì)算機(jī)的一部分 ,建立測試是容易的。 PC 機(jī)卡也相對(duì)的便宜 ,一部分地，因?yàn)樗麄円詠碇鳈C(jī) PC 去提供能源、機(jī)械附件和使用界面。 6數(shù)據(jù)采集的選擇 在缺點(diǎn)上， PC 機(jī)插件卡片時(shí)常只有 12 字的容量 ,因此你不能察覺輸入信號(hào)的小變化。此外 ,PC機(jī)內(nèi)的電子環(huán)境經(jīng)常很容易發(fā)出噪聲、產(chǎn)生高速率的時(shí)鐘和總線噪聲，電子接觸面限制 PC機(jī)插件卡片的精度。這些插件卡片也測量一定范圍的電壓。為了測量其他輸入信號(hào)，如電壓、溫度和阻力，你也許需要一些外部信號(hào)監(jiān)測的器件。其它關(guān)心包括復(fù)雜的校正和全部的系統(tǒng)成本 ,尤其如果你需要購買額外信號(hào)監(jiān)測器件或用 PC機(jī)適應(yīng)插件卡片。把這些考慮進(jìn)去，如果你的需要在卡片的能力和限制范圍內(nèi)變動(dòng)， PC 機(jī)插件卡片給數(shù)據(jù)采集提供吸引人的方法。 7數(shù)據(jù)電子自動(dòng)記錄儀 數(shù)據(jù)電子 自動(dòng)記錄儀是典型的單機(jī)儀器，一旦配備它們 ,就能測量、記錄和顯示數(shù)據(jù)而不需要操作員或計(jì)算機(jī)參與。它們能夠處理多信號(hào)輸入，有時(shí)可達(dá)120通道。 精度可與無與倫比的臺(tái)式 DMMs 匹敵 ,由于它在 22字、 分率的精度范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。一些數(shù)據(jù)電子自動(dòng)記錄儀有能力按比例測量 ,檢查結(jié)果不受使用者定義的限制 ,而且輸出為控制作信號(hào)。 使用數(shù)據(jù)電子自動(dòng)記錄儀的一個(gè)好處就是他們的內(nèi)部監(jiān)測信號(hào)。大部分能夠直接地測量若干不同的輸入信號(hào)，而不需要額外的信號(hào)監(jiān)測器件。一個(gè)通道能夠監(jiān)測熱電偶、溫阻器（ RTD）和電壓。 熱電偶為準(zhǔn) 確的溫度測量提供具有參考價(jià)值的補(bǔ)償，是很典型的配備了多路插件卡片。內(nèi)設(shè)智能數(shù)據(jù)電子自動(dòng)記錄儀幫助你設(shè)定測量周期和具體指定每個(gè)通道的參數(shù)。一旦你全部設(shè)定好，數(shù)據(jù)電子自動(dòng)記錄儀就如同無與倫比的裝置運(yùn)行。它們存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)分布在內(nèi)存中 ,能夠容納 500000或更多的閱讀量。 與 PC機(jī)連接容易將數(shù)據(jù)傳送到電腦進(jìn)行進(jìn)一步的分析。大多數(shù)數(shù)據(jù)電子自動(dòng)記錄儀可設(shè)計(jì)為柔性和簡單的組態(tài)和操作 , 而且經(jīng)由電池包裹或其它方法，多數(shù)提供遠(yuǎn)程位置的操作選項(xiàng)。靠 A/ D 轉(zhuǎn)換技術(shù) ,一定的數(shù)據(jù)電子自動(dòng)記錄儀閱讀的速率比較低，尤其是跟 PC機(jī)插件卡片比較。然而，每秒 250的閱讀速率比較少見。要牢記正在測量的許多現(xiàn)象本質(zhì)上是物理的，如溫度、壓力和流量，而且一般有較少的變動(dòng)。此外，因?yàn)閿?shù)據(jù)電子自動(dòng)記錄儀的監(jiān)測精度 ,多量且平均閱讀沒有必要，就像它們經(jīng)常在 PC記插件卡片一樣。 8前端數(shù)據(jù)采集 前端數(shù)據(jù)采集經(jīng)常做成模塊而且是典型地與 PC機(jī)或控制器連接。他們被用于自動(dòng)化的測試中，為其它測試裝備采集數(shù)據(jù)、控制和循環(huán)檢測信號(hào)。發(fā)送信號(hào)測試裝備的零配件。前端運(yùn)轉(zhuǎn)的效率是非常高的 ,能與速度和精度與最好的單機(jī)儀器匹敵。前端數(shù)據(jù)采集在很多模型里都能運(yùn)行，包括 VXI 版 本 ,如 Agilent E1419A 多功能測量和 VXI控制模型，還有專有的卡片升降室。雖然前端器成本已經(jīng)降低 ,但是這些系統(tǒng)可能會(huì)非常貴 ,除非你需要提供高的運(yùn)轉(zhuǎn) ,而查找它們的價(jià)格是禁止的。另一方面 ,它們的確能夠提供相當(dāng)多的可撓性和測量能力。 9數(shù)據(jù)電子自動(dòng)記錄儀的應(yīng)用 好的、成本低的數(shù)據(jù)電子自動(dòng)記錄儀有合適的通道數(shù)（ 2060 通道）和掃描速率相對(duì)低但對(duì)于多數(shù)工程師的普遍應(yīng)用已足夠。一些關(guān)鍵的應(yīng)用包括 : ?產(chǎn)品特征 ?電子產(chǎn)品的熱靠模切削 ?環(huán)境的測試 。 環(huán)境的監(jiān)測 ?組成物特征 ?電池測試 ?建筑物和計(jì)算機(jī)容量監(jiān)測 ?過程監(jiān)測，評(píng)估和故障修理 沒有哪一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠適應(yīng)所有情況?；卮鹣铝懈鲉栴}，可能幫助你決定選哪一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)最適合你的實(shí)際情況： 系統(tǒng)跟我的應(yīng)用匹配嗎 ? 測量方法、精度和噪聲處理是什么 ?它掃描多快 ?什么傳感器和支持什么測量功能 ?為了將來的需要，它是可升級(jí)的還是可擴(kuò)張的 ?它是便攜式的嗎 ?它操作起來，是一個(gè)無與倫比的儀器嗎 ? 它的成本是多少 ? 軟件被包括在內(nèi) ,還是額外之物 ?它需要以信號(hào)數(shù)據(jù)片為條件嗎 ?可靠的周期是多少 ?它有多容易的校正 ? 它有多容易使用 ? 規(guī)格能被了解嗎 ?使用者 界面如何 ?為新的應(yīng)用，再配置有多困難 ?數(shù)據(jù)能容易地被轉(zhuǎn)移到新的應(yīng)用嗎 ?支持哪一種應(yīng)用包 ? 10結(jié)論 數(shù)據(jù)采集能從鉛筆，紙和一個(gè)測定裝置發(fā)展到一個(gè)高度復(fù)雜的系統(tǒng)硬件儀表和軟件分析工具。使用者打算購買數(shù)據(jù)采集裝置或系統(tǒng)的第一步?jīng)Q定于身邊的任務(wù)和想要的輸出，然后選擇類型和儀器符合他們的標(biāo)準(zhǔn)的范圍。所有的復(fù)雜的設(shè)備和分析工具是幫助使用者理解檢測對(duì)象。工具僅僅是對(duì)一個(gè)目的的一種方法。