基于PC的数据记录的优势

2013-02-27 10:54:30来源: 21IC
最早记录数据的形式是手工测量,将数据记录到书面日志,并在坐标纸上绘出。到了19世纪末,带状图记录仪的出现帮助数据记录的过程实现了自动化,它能够机械地将测量结果记录到纸上。虽然仍有其不足,但是带状图记录仪相对人工记录来说无疑是一大飞跃。

如今,数据记录器(或无纸图表记录器)已经成为最为普及的数据记录的方式。数据记录器是独立的仪器,可以测量信号,将其转化为数字数据,并将数据存储于内部。很多数据记录器具有内置的显示功能,并可将数据传输到PC,用于离线分析、永久性存储,或报告生成。

PC出现不久,就开始用于数据记录了。然而,那些早期的基于PC的数据记录器需要特殊的软硬件来执行记录功能。那个时期的PC的标准接口对高速数据采集来说太慢了。当时的测试与数据采集设备制造商惠普公司开发了HPIB接口总线,以绕过早期PCs缓慢的I/O接口。随着大部分的设备制造商采用了HPIB,它很快变成通用接口总线(GPIB),后来被采纳为IEEE 标准,即IEEE-488。而PC处理能力的限制使PC只是徒有其名的数据记录器。在原始数据被获取后,紧随其后的处理过程才能创建有用的信息。

随着基于PC的测量设备处理能力的增强,设备的用途也增加了。现在,PC已经变成基于PC的数据记录器系统的一部分。数据记录软件使用高性能的PC处理器、硬盘驱动器、显示器以及I/O总线来增加记录数据之外的其他特性。今天的基于PC的数据记录器具有实时可视化、在线分析、用户定义功能、太字节的数据存储,以及网络连接与协同能力五大优势。

实时可视化

传统的单机数据记录器是纯粹的获取装置,只能将数据记录到存储器。在数据可用前,技术人员需要将其从记录器传输到PC。在早期的系统中,这意味着需要手动将数据键入计算机。后来的系统允许技术人员利用通信电缆下载数据。一旦数据被存入PC,电子制表软件或其它软件提供图表与可视化工具用于分析。

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图1:NI软硬件帮助笔记本电脑轻松捕获自动化测量。利用一个NI的四通道模拟输入模块,
通过一个USB端口连接到PC。

由于基于PC的数据采集系统总是与PC相连,在线测量结果可以接近实时地显示在PC显示器上,使结果立刻可见。一些编程环境,例如NI LabVIEW,允许用户创建自定义界面来控制测量设备并显示结果。使用LabVIEW创建用户界面非常简单,只需在编程窗口中拖放控件与图表。

在线分析

单机数据记录器一般获取原始的,未经过滤的数据。然而,大部分情况下,数据必须经过处理或者调理才可用。数据调理可以有很多种形式,从简单的过滤到快速傅里叶变换的应用。由于早期系统的速度缓慢,从获取数据到数据可用于分析之间存在着时间延迟的情况。

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通过LabVIEW 3D传感器映射,将3D 模型对应至分析资料,形象化地显示数据

现代的PC已经消除了这种瓶颈。多核处理器与大容量内存使今天的PC能够在线执行信号调理与分析数据。分析软件包含很多常用的数学与信号处理功能,例如微分方程、曲线拟合、积分与微分、插值与外推,以及很多其它操作。这些工具的大部分使用配置向导,使测量的分析变得简单。

用户定义功能

通常,传统的数据记录器受到供应商定义的硬件和功能的限制。虽然它们能完成通用的任务,但是不一定能满足特殊的用途。例如,技术人员需要在某种特定条件下才能记录数据,或数据记录器无法创建内置自定义警报。
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关键字:数据记录  手工测量  LabVIEW

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0227/article_6927.html
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