數據采集技術外文翻譯文獻PAGE數據采集技術外文翻譯文獻(文檔含中英文對照即英文原文和中文翻譯)譯文：數據采集系統數據采集系統，正如名字所暗示的，是一種用來采集信息成文件或分析一些現象的產品或過程。在最簡單的形式中，技術人員將烤箱的溫度記錄在一張紙上就是數據采集。隨著技術的發展，通過電子設備，這個過程已經得到簡化和變得比較精確、多用途和可靠。設備從簡單的存儲器發展到復雜的電腦系統。數據采集產品像聚焦點一樣為系統服務，和一系列產品一起，諸如傳感器顯示溫度、水流、程度或者過程。數據采集技術在過去30到40年以來已經取得了很大的飛躍。舉例來說,在40年以前,在一個著名的學院實驗室中,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、一捆紙和一支鉛筆。今天的大學學生很可能在PC機上自動處理和分析數據，有很多種可供你選擇的方法去采集數據。至于選擇哪一種方法取決于多種因素，包括任務的復雜度、你所需要的速度和精度、你想要的證據資料等等。無論是簡單的還是復雜的，數據采集系統都能夠運行并發揮它的作用。用鉛筆和紙的舊方式對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字信息（DMM），然后開始用手記錄數據。不幸的是這種方法容易發生錯誤、采集數據變慢和需要太多的人工分析。此外，它只能單通道采集數據；但是當你使用多通道DMM時，系統將很快變得非常龐大和呆笨拙。精度取決于謄寫器的水平，并且你可能需要自己動手依比例輸入。舉例來說,如果DMM沒有配備處理溫度的傳感器,舊需要動手找比例。考慮到這些限制，只有當你需要實行一個快速實驗時，它才是一個可接受的方法。現代多種版本的長條圖表記錄儀允許你從多個輸入取得數據。他們提供數據的長備紙記錄,因為數據是圖解的格式,他們易于現場采集數據。一旦建立了長條圖表記錄儀，在沒有操作員或計算機的情況下，大多數記錄儀具有足夠的內部智能運行。缺點是缺乏靈活性和相對的精度低，時常限制在百分點。你能很清楚地感覺到與筆只有小的改變。在多通道內較長時間的監控，記錄儀能發揮很好的作用，除此之外，它們的價值得到限制。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,紙的供給和數據的存儲,最重要的是紙的濫用和浪費。然而，記錄儀相當容易建立和操作，為數據快速而簡單的分析提供永久的記錄。一些benchtopDMMs提供可選擇的掃描能力。儀器的背面有一個槽孔接收一張在較多輸入時能多重發訊的掃描儀卡片，通常是8到10通道的mux。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，因為它不能超過可用通道數。外部的PC機通常處理數據采集和分析。PC機插件卡片是單板測量系統，它利用ISA或PCI總線在PC機內擴大插槽。它們時常具有高達每秒1000的閱讀速率。8到16通道是普遍的，采集的數據直接存儲在電腦里，然后進行分析。因為卡片本質上是計算機的一部分,建立測試是容易的。PC機卡也相對的便宜,一部分地，因為他們以來主機PC去提供能源、機械附件和使用界面。數據采集的選擇在缺點上，PC機插件卡片時常只有12字的容量,因此你不能察覺輸入信號的小變化。此外,PC機內的電子環境經常很容易發出噪聲、產生高速率的時鐘和總線噪聲，電子接觸面限制PC機插件卡片的精度。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，如電壓、溫度和阻力，你也許需要一些外部信號監測的器件。其它關心包括復雜的校正和全部的系統成本,尤其如果你需要購買額外信號監測器件或用PC機適應插件卡片。把這些考慮進去，如果你的需要在卡片的能力和限制范圍內變動，PC機插件卡片給數據采集提供吸引人的方法。數據電子自動記錄儀是典型的單機儀器，一旦配備它們,就能測量、記錄和顯示數據而不需要操作員或計算機參與。它們能夠處理多信號輸入，有時可達120通道。精度可與無與倫比的臺式DMMs匹敵,由于它在22字、0.004個百分率的精度范圍內運轉。一些數據電子自動記錄儀有能力按比例測量,檢查結果不受使用者定義的限制,而且輸出為控制作信號。使用數據電子自動記錄儀的一個好處就是他們的內部監測信號。大部分能夠直接地測量若干不同的輸入信號，而不需要額外的信號監測器件。一個通道能夠監測熱電偶、溫阻器（RTD）和電壓。熱電偶為準確的溫度測量提供具有參考價值的補償，是很典型的配備了多路插件卡片。內設智能數據電子自動記錄儀幫助你設定測量周期和具體指定每個通道的參數。一旦你全部設定好，數據電子自動記錄儀就如同無與倫比的裝置運行。它們存儲的數據分布在內存中,能夠容納500000或更多的閱讀量。與PC機連接容易將數據傳送到電腦進行進一步的分析。大多數數據電子自動記錄儀可設計為柔性和簡單的組態和操作,而且經由電池包裹或其它方法，多數提供遠程位置的操作選項。靠A/D轉換技術,一定的數據電子自動記錄儀閱讀的速率比較低，尤其是跟PC機插件卡片比較。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象本質上是物理的，如溫度、壓力和流量，而且一般有較少的變動。此外，因為數據電子自動記錄儀的監測精度,多量且平均閱讀沒有必要，就像它們經常在PC記插件卡片一樣。前端數據采集經常做成模塊而且是典型地與PC機或控制器連接。他們被用于自動化的測試中，為其它測試裝備采集數據、控制和循環檢測信號。發送信號測試裝備的零配件。前端運轉的效率是非常高的,能與速度和精度與最好的單機儀器匹敵。前端數據采集在很多模型里都能運行，包括VXI版本,如AgilentE1419A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降低,但是這些系統可能會非常貴,除非你需要提供高的運轉,而查找它們的價格是禁止的。另一方面,它們的確能夠提供相當多的可撓性和測量能力。好的、成本低的數據電子自動記錄儀有合適的通道數（20-60通道）和掃描速率相對低但對于多數工程師的普遍應用已足夠。一些關鍵的應用包括:

?產品特征?電子產品的熱靠模切削?環境的測試環境的監測?組成物特征?電池測試建筑物和計算機容量監測DATAACQUISITIONSYSTEMSDataacquisitionsystems,asthenameimplies,areproductsand/orprocessesusedtocollectinformationtodocumentoranalyzesomephenomenon.Inthesimplestform,atechnicianloggingthetemperatureofanovenonapieceofpaperisperformingdataacquisition.Astechnologyhasprogressed,thistypeofprocesshasbeensimplifiedandmademoreaccurate,versatile,andreliablethroughelectronicequipment.Equipmentrangesfromsimplerecorderstosophisticatedcomputersystems.Dataacquisitionproductsserveasafocalpointinasystem,tyingtogetherawidevarietyofproducts,suchassensorsthatindicatetemperature,flow,level,orpressure.Somecommondataacquisitiontermsareshownbelow.Dataacquisitiontechnologyhastakengiantleapsforwardoverthelast30to40years.Forexample,40yearsago,inatypicalcollegelab,apparatusfortrackingthetemperatureriseinacrucibleofsodiumtungsten-bronzeconsistedofathermocouple,abridge,alookuptable,apadofpaperandapencil.Today’scollegestudentsaremuchmorelikelytouseanautomatedprocessandanalyzethedataonaPCToday,numerousoptionsareavailableforgathering

data.Theoptimalchoicedependsonseveralfactors,

includingthecomplexityofthetask,thespeedandaccuracyyourequire,andthedocumentationyouwant.Dataacquisitionsystemsrangefromthesimpletothecomplex,witharangeofperformanceandfunctionality.Theoldpencilandpaperapproachisstillviableforsomesituations,anditisinexpensive,readilyavailable,quickandeasytogetstarted.Allyouneedtodoishookupadigitalmultiplemeters(DMM)andbeginrecordingdatabyhand.Unfortunately,thismethodiserror-prone,tendstobeslowandrequiresextensivemanualanalysis.Inaddition,itworksonlyforasinglechannelofdata;whileyoucanusemultipleDMMs,thesystemwillquicklybecomesbulkyandawkward.Accuracyisdependentonthetranscribersleveloffastidiousnessandyoumayneedtoscaleinputmanually.Forexample,iftheDMMisnotsetuptohandletemperaturesensors,manualscalingwillberequired.Takingtheselimitationsintoaccount,thisisoftenanacceptablemethodwhenyouneedtoperformaquickexperiment.Modernversionsofthevenerablestripchartrecorderallowyoutocapturedatafromseveralinputs.Theyprovideapermanentpaperrecordofthedata,andbecausethisdataisingraphicalformat,theyallowyoutoeasilyspottrends.Oncesetup,mostrecordershavesufficientinternalintelligencetorununattended—withouttheaidofeitheranoperatororacomputer.Drawbacksincludealackofflexibilityandrelativelylowaccuracy,whichisoftenconstrainedtoafewpercentagepoints.Youcantypicallyperceiveonlysmallchangesinthepenplots.Whilerecordersperformwellwhenmonitoringafewchannelsoveralongperiodoftime,theirvaluecanbelimited.Forexample,theyareunabletoturnanotherdeviceonoroff.Otherconcernsincludepenandpapermaintenance,papersupplyanddatastorage,allofwhichtranslateintopaperoveruseandwaste.Still,recordersarefairlyeasytosetupandoperate,andofferapermanentrecordofthedataforquickandsimpleanalysis.SomebenchtopDMMsofferanoptionalscanningcapability.Aslotintherearoftheinstrumentacceptsascannercardthatcanmultiplexbetweenmultipleinputs,with8to10channelsofmuxbeingfairlycommon.DMMaccuracyandthefunctionalityinherentintheinstrumentsfrontpanelareretained.Flexibilityislimitedinthatitisnotpossibletoexpandbeyondthenumberofchannelsavailableintheexpansionslot.AnexternalPCusuallyhandlesdataacquisitionandanalysis.PCplug-incardsaresingle-boardmeasurementsystemsthattakeadvantageoftheISAorPCI-busexpansionslotsinaPC.Theyoftenhavereadingratesashighas100,000readingspersecond.Countsof8to16channelsarecommon,andacquireddataisstoreddirectlyintothecomputer,whereitcanthenbeanalyzed.Becausethecardisessentiallypartofthecomputer,itiseasytosetuptests.PCcardsalsoarerelativelyinexpensive,inpart,becausetheyrelyonthehostPCtoprovidepower,themechanicalenclosureandtheuserinterface.Inthedownside,PCplug-incardsoftenhaveonly12bitsofresolution,soyoucan’tperceivesmallvariationswiththeinputsignal.Furthermore,theelectricalenvironmentinsideaPCtendstobenoisy,withhigh-speedclocksandbusnoiseradiatedthroughout.Often,thiselectricalinterferencelimitstheaccuracyofthePCplug-incardtothatofahandheldDMM.Thesecardsalsomeasureafairlylimitedrangeofdcvoltage.Tomeasureotherinputsignals,suchasacvoltage,temperatureorresistance,youmayneedsomesortofexternalsignalconditioning.Additionalconcernsincludeproblematiccalibrationandoverallsystemcost,especiallyifyouneedtopurchaseadditionalsignalconditioningaccessoriesoraPCtoaccommodatethecards.Takingthatintoconsideration,PCplug-incardsofferanattractiveapproachtodataacquisitionifyourrequirementsfallwithinthecapabilitiesandlimitationsofthecard.Dataloggersaretypicallystand-aloneinstrumentsthat,oncetheyaresetup,canmeasure,recordanddisplaydatawithoutoperatororcomputerintervention.Theycanhandlemultipleinputs,insomeinstancesupto120channels.AccuracyrivalsthatfoundinstandalonebenchDMMs,withperformanceinthe22-bit,0.004-percentaccuracyrange.Somedataloggershavetheabilitytoscalemeasurements,checkresultsagainstuser-definedlimits,andoutputsignalsforcontrol.Oneadvantageofusingdataloggersistheirbuilt-insignalconditioning.Mostareabletodirectlymeasureanumberofdifferentinputswithouttheneedforadditionalsignalconditioningaccessories.Onechannelcouldbemonitoringathermocouple,anotheraresistivetemperaturedevice(RTD)andstillanothercouldbelookingatvoltage.

Thermocouplereferencecompensationforaccuratetemperaturemeasurementistypicallybuiltintothemultiplexercards.Adataloggerbuilt-inintelligencehelpsyousetupthetestroutineandspecifytheparametersofeachchannel.Onceyouhavecompletedthesetup,dataloggerscanrunasstandalonedevices,muchlikearecorder.Theystoredatalocallyininternalmemory,whichcanaccommodate50,000readingsormore.PCconnectivitymakesiteasytotransferdatatoyourcomputerforin-depthanalysis.Mostdataloggersaredesignedforflexibilityandsimpleconfigurationandoperation,andmanyprovidetheoptionofremotesiteoperationviabatterypacksorothermethods.DependingontheA/Dconvertertechniqueused,certaindataloggerstakereadingsatarelativelyslowrate,especiallycomparedtomanyPCplug-incards.Still,readingspeedsof250readings/secondarenotuncommon.Keepinmindthatmanyofthephenomenabeingmonitoredarephysicalinnature—suchastemperature,pressureandflow—andchangeatafairlyslowrate.Additionally,becauseofadataloggersuperiormeasurementaccuracy,multiplereadingsandaveragingarenotnecessary,astheyoftenareinPCplug-insolutions.DataacquisitionfrontendsareoftenmodularandaretypicallyconnectedtoaPCorcontroller.Theyareusedinautomate