数据采集与处理技术详解

"数据采集与处理技术试卷" 本文档主要涵盖了数据采集与处理技术的相关知识，包括数据采集的定义、数据采集系统的组成、性能参数、系统功能、数据处理的分类以及集散式控制系统等内容。此外，还涉及了问答题和分析题，旨在深入理解和应用这些概念。 1. 数据采集是指将物理世界的模拟信号（如温度、压力、流量、位移）通过测量转换电路转化为电量，然后进一步转换为数字信号，以便由计算机进行后续的存储、处理、显示或打印。这一过程是现代自动化和信息化系统的基础。 2. 数据采集系统通常由五部分构成：数据输入通道（传感器等）、数据存储与管理、数据处理、数据输出及显示，以及人机交互界面。系统的性能好坏主要取决于其精度和速度，即数据采集的准确性和处理速率。 3. 数据采集系统的主要功能包括原始数据的收集、信号调理（如滤波、放大）、二次数据计算、屏幕显示、数据存储、打印输出以及人机交互。这些功能使得系统能够适应各种应用场景，从监控到控制，从实时处理到后期分析。 4. 数据处理系统分为预处理和二次处理，前者通常指实时在线处理，后者为事后脱机处理。这种分类反映了不同场景下对数据处理实时性与深度的需求。 5. 集散式控制系统（Distributed Control System, DCS）具有三级结构，包括一般的微型计算机数据采集系统、直接数字控制（Direct Digital Control, DDC）系统和集散型数据采集系统。集散式控制系统的优点在于分散控制、集中管理，能实现远程信号传输和异地自动控制。 6. 微型计算机数据采集系统因其结构简单、环境适应性强、成本低、易于集成和维护等特点，在工业控制领域广泛应用。 7. 数据采集系统的基本结构形式有三种：一般微型计算机系统、直接数字控制型系统和集散型系统。每种形式都有其特定的应用场景和优势，例如DDC系统可以同时实现检测和自动控制。 问答题和分析题部分进一步深化了对数据采集任务、系统特点以及集散型数据采集与处理的理解。例如，数据采集的任务是将传感器信号转化为数字信号供控制机处理，微型计算机数据采集系统的特点包括结构简单、价格低廉、易用性好等。而集散型系统则通过分散控制和集中管理实现了复杂系统的高效运行。 在分析题中，可能需要考生对集散型数据采集与处理系统的具体工作原理进行深入分析，包括各组成部分的功能和相互作用，以及如何实现分散控制和集中管理。这样的分析有助于全面理解数据采集与处理技术在实际应用中的运作机制。