交、直流采样原理
直流采样原理（模块编码：ZY2900202002）
遥测量包括电压、电流和功率等物理量，采集遥测量时，它是用电量变送器转换成直流模拟电压，再接入远动装置。这些模拟量为第一类，另外有些物理量，如水电厂中水库的水位，主变分头位置,它是数字量，可直接用数字方式提供给远动装置，这是第二类。第三类是脉冲量，主要是脉冲电度表测得的。转盘式脉冲电度表发出的脉冲数与转的圈数成正比，远动装置把脉冲数累计下来就可折算成电度。这三种量都是遥测量，但各有特点。
厂站中的电压、电流和功率等被测物理量通常是经电量变送器变换成额定值为5Ｖ的直流模拟电压。电量变送器的输出电压与其输入量（如交流电压、电流的有效值，有功、无功功率的平均值等）成正比。电压和电流变送器等的输出为单极性0～＋5Ｖ直流电压。功率变送器输出电压的极性与功率的流动方向有关。如果我们定义功率向某一个方向流动时为正，反方向流动时就为负，功率变送器的输出为双极性的-5Ｖ～＋5Ｖ直流电压。
电量变送器输出的直流模拟电压必须经模数转换器转换成数字量后才能进入计算机。实现模数转换的基本方法有积分法和逐次逼近法等。积分法对输入信号进行积分，取其平均值，瞬间干扰和较高频率的噪声对转换结果影响较小，但积分式的转换时间较长，一般需几十毫秒。逐次逼近式的抗干扰能力不如积分法，但转换速度较快，完成一次转换低速的约100μs，高速的不到10μs。
模数转换器芯片大多用于单极性输入电压，也可以将芯片做成适用于双极性输入电压。例如可以先对输入电压的极性进行判别，确定符号位，然后对数值部分进行转换。转换结果最高位是符号位，通常以“0”表示正极性，以“1”表示负极性；其余是数值部分。这种转换的结果实际上是以原码方式来表示带符号的数。
遥测采集过程一般由以下几个单元组成：
一、12位A／D转换器AD574A
图ZY2900202002-1 AD574A内部结构框图
AD574A是美国模拟器件公司(Analog Devices)生产的12位逐次逼近型快速A／D转换器。转换速度一般为25μs，转换精度≤0.05％，是目前我国市场应用较广泛、价格适中的A／D转换器。AD574A芯片内配有三态输出缓冲电路，因而可直接与各种典型8位或16位的微处理器相连，而无须附加逻辑接口电路，且能与CMOS及TTL电平兼容。由于AD574A芯片内包
含高精度的参考电压源和时钟电路，这使它在不需要任何外部电路和时钟信号的情况下完成一切A／D转换功能，应用非常方便。
AD574A的内部结构框图如图ZY2900202002-1所示。它由模拟芯片和数字芯片混合集成，其中模拟芯片就是该公司生产的A／D 565A型快速12位单片集成D／A转换器芯片。数字芯片则包括高性能比较器、逐次比较逻辑寄存器、时钟电路、逻辑控制电路以及三态输出数据锁存器等。AD574A的主要特性总结如下。
1)非线性误差：AD574AJ为±1LSB；AD574AK为±1／2LSB。
2)转换速度：转换时间25μs，属于中档速度。
3)输入模拟信号范围可为0～+10V、0～+20V，也可为双极性±5V或±10V。
4)AD574A有两个模拟输入端，分别用于不同的电压范围。10V in适用于±5V的模拟输入，20 V in适用于±10V的模拟输入。输出为12位，即DB0～DB11。
5)利用不同的控制信号，既可实现高精度的12位变换，又可作快速的8位转换。转换后的数据有两种读出方式：12位一次输出；8位、4位分两次输出。设有三态输出缓冲器，可直接与8位或16位的微处理器接口。
6)需三组电源：+5V，V cc(+12～+15V)，V EE(-12V～-15V)。由于转换精度高，所提供电源必须有良好的稳定性，并加以充分滤波，以防止高频噪声的干扰。
7)低功耗：典型功耗为390mW。
AD574A为28引脚双列直插式封装，其引脚配置如图ZY2900202002-2所示，各引脚功能如下:
图ZY2900202002-2 AD574A引脚配置图
V L(1脚)：数字逻辑部分电源+5V。
12／8(2脚)：数据输出格式选择信号管脚。
当12／8＝1(+5V)时，双字节输出，即12条数据线同时有效输出；当12／8=0(0V)时，为单字节输出，即只有高8位或低4位有效。
CS(3脚)：片选信号端，低电平有效。
A0(4脚)：字节选择控制线。在转换期间，A0=0，AD574A进行全12位转换。在读出期间：当A0＝0时，高8位数据有效；当A0＝1时，低4位数据有效，中间4位为“0”，高4位为三态。因此，当采用两次读出12位数据时，应遵循左对齐原则。
R／C(5脚)：读数据／转换控制信号。当R／C=l时，ADC转换结果的数据允许被读取，当R ／C＝0时，则允许启动A／D转换。
CE(6脚)：启动转换信号，高电平有效，可作为A／D转换启动或读数据信号。
V cc、V EE(7、1l脚)：模拟部分供电的正电源和负电源，为±12V或±15V。
REFOUT(8脚)：10V内部参考电压输出端。
REF IN(10脚)：内部解码网络所需参考电压输入端。
BIP OFF(12脚)：补偿调整。接至正、负可调的分压网络、以调整ADC输出的零点。
10V in、20 V in (13、14脚)：模拟量10V及20V量程的输入端口，信号的一端接至AG管脚。
DG(15脚)：数字公共端（数字地）。
AG(9脚)：模拟公共端(模拟地)。它是AD574A的内部参考点，必须与系统的参考点相连。为了在高数字噪声含量的环境中从AD574A获得高精度的性能。AG和DG在封装时已连接在一起，在某些情况下，AG可在最方便的地方与参考点相连。
DB0～DB11(16～27脚)：数字量输出。
STS(28脚)；输出状态信号管脚。转换开始时STS达到高电平，转换过程中保持高电平，转换完成时返回到低电平。STS可以作为状态信息被CPU查询，也可以用它的下降沿向CPU发中断申请，通知A／D转换已完成，CPU可以读取转换结果。
AD574A是逐次逼近式12位模数转换器，芯片内有三态输出缓冲器、可与8位或l6位微机的数据总线直接相连。与16位微机的数据总线相连时12位转换结果可一次读出；与8位微机的数据总线相连时转换结果分两次读出，先读高8位，后读低4位和补零的其余4位。
二、采样保持电路
采样保持电路的工作原理：把采样时刻得到的模拟量的瞬时幅度完整地记录下来，并按需要准确地保持一段时间称为采样保持。通过采样保持可将连续时间信号变换成离散时间信号序列，从而完成对信号在时间上离散化的任务。采样保持电路每隔T S时间就测量一次输入模拟信号在该时刻的瞬时值，然后将该瞬时值存放在保持电路里面以待A/D转换器使用。在A/D转换器进行转换期间，采样保持电路的输出应保持不变。
图ZY2900202002-3 采样保持电路原理图
采样保持电路的形式很多，其工作原理如图ZY2900202002-3所示。它由一个受逻辑输入控制的模拟电子开关S、电容C h以及两个阻抗变换器所组成。当逻辑输入为高电平时，开关S闭合，电路处于采样状态，C h被迅速充电或放电到被采样信号在该时刻的电压值；当逻辑输入为低电平时，S断开，电容C h上保持住S断开瞬间的电压，电路处于保持状态。
显然，在采样过程中，我们希望开关S的闭合时间越短越好。因为S的闭合时间越短，电容C h 上的电压值就越接近被采样时刻信号的瞬时值。但实际上电容C h的充电或放电都是需要时间的，因此，开关S必须有一个足够的闭合时间，这段时间称为采样时间。在这种情况下，采样器的输出是一串周期为T S而宽度为τ的脉冲，如图ZY2900202002-5所示。该脉冲的幅度重现了在时间τ内信号的幅度。为使τ尽量缩短，在采样电路中采用了阻抗变换器。它在输入端呈高阻抗，而输出端呈低阻抗，这样使C h上的电压能迅速地跟踪到被采样信号。
图ZY2900202002-4 被采样信号
图ZY2900202002-5 采样脉冲
图ZY2900202002-6 采样输出信号
对于保持电路来说，希望C h上的电压保持时间越长越好，以减轻对A/D转换器转换速度的要求。为提高保持能力，电路中仍然使用了阻抗变换器，它的输入阻抗很高，而输出阻抗很低，可增强带负载的能力。一个模拟时间信号在经过采样电路后的信号波形如图ZY2900202002-6所示。
三、模拟量多路开关
厂站端远动装置要采集的模拟量远不止一个。为了公用一套模数转换器件，通常都采用模拟量多路开关。多路模拟开关用来轮流接入一路模拟量，以进行A／D转换。由电量变送器送来的各个模拟量在多路开关的控制下分时地逐一经模数转换器转换成数字量再进入CPU。逐次逼近式的模数转换器转换速度是比较快的，例如低速的ADCl210完成一次转换约需要100μs，中速的AD574A仅需25μs。由电量变送器送来的模拟量其变化速度一般是比较缓慢的，在进行一次模数转换期间，模拟量几乎没有什么变化。
图ZY2900202002-7 AD7506框图
各种型号的模拟量多路开关集成芯片它们的功能基本相同，即按要求接通某一路开关，不同之处是：在切换的开关数、开关接通时的电阻和断开时的漏电流以及输入的模拟量电压值等方面有所差别。以AD7506为例，它是具有16路模拟输入通道，一路公共输出通道的模拟量多路开关CMOS集成芯片，如图ZY2900202002-7所示。模拟量多路开关是由三部分组成：①地址输入缓冲器和电平转换器使输入端对TTL、DTL和CMOS逻辑电平兼容；②译码和驱动器把地址译成通道号代码，控制相应的模拟开关；③模拟开关，在译码和驱动器的控制下使对应的模拟开关导通，将有关通道的输入模拟电压引至公共输出端。
表ZY2900202002-1 AD7506真值表
这种模拟量多路开关导通时仍有一定电阻，AD7506导通时的电阻约为400Ω。为了保证传送精度，负载电阻必须远大于通道电阻和信号源内阻之和。
AD7506只有16路，如需要更多的通道可以采用多片模拟量多路开关，通道地址选择由CPU 统一控制。通道地址由CPU通过接口和译码器来选择。被选中的那一路模拟电压经电压跟随器后送AD574A。电压跟随器是放大系数为1的运算放大器，用于提高输入阻抗，降低输出阻抗。
AD7506的真值表如表ZY2900202002-1所示。AD7506是具有16路输入通道，一路公共输出的多路开关CMOS集成芯片，当允许输入端EN有效（高电平）时，输入不同的地址A3、A2、A1、A0时，就有一路与它对应的开关接通。例如A3、A2、A1、A0为0001时，1号开关（S1）接通。而当EN为“0”时，所有开关都断开。
CPU通过并行输出接口的A3、A2、A1、A0及EN给多路开关输入不同的地址编码时，就可对相应的测点采样。
EN是片选信号输入端，如果要用多个AD7506时，可由EN端来实现。例如，有32路模拟量共用一个A／D转换器，则可用两片AD7506作为多路采样开关。
要采集一路模拟量，先要给模拟量多路开关发送通道号，选择所需的模拟量。在指定的模拟量开关完全导通后再给模数转换器发启动转换信号。如采用中断方式，则当转换结束由STS申请中断，CPU响应后就可读入转换结果。若采用等待方式，则需经过一定时间等转换结束后再取数。在此等待期间CPU可从事其它工作。
图ZY2900202002-8 多路开关模数转换过程
模拟信号经过多路开关送往模数转换器进行处理,转换结果经I/O设备送至CPU,如图
ZY2900202002-8所示。
CPU在给模数转换器发出启动转换的信号后可以用不同的方式判别转换是否已完成。
(1)扫查。不断扫查STS的状态，当转换结束，即STS＝0则，就可读取转换结果。
(2)中断。利用STS在转换结束时由高电平转换成低电平来申请中断，请求CPU读取转换结果。
(3)等待。等待一段略长于转换所需的时间，转换应已结束，可不必扫查STS状态立即读数。也可在等待足够时间后再查看状态标志STS，以验证转换确已结束再行读数。等待期间CPU可从事其它工作，提高了计算机工作效率。
四、标度变换
远动中的遥测量有电压、电流、功率等等，情况各不相同，但对调度工作人员而言，需要知道的是实际物理量的大小。在遥测值达到额定值时，测量值在经过电压、电流互感器，电量变送器和模数转换后最终得到的满量程值都是全1码，就像用指针式表计测量电压时，110KV或220KV 电压经电压互感器引到电压表，满量程的电压在电压表上的反映都是满量程的偏转角，对
110KV、220KV来说都一样。为了使指针式电压表能指示相应的电压，需要在测量110KV或
220KV的电压表满量程处，分别标上与110KV或220KV相对应的标尺。同样是电压表满量程的偏转角，可以用不同的标尺，指示出不同的电压值，这即称为标度变换。标度变换的过程也就是乘系数的过程。
以12位模数转换为例，转换结果是12位，其中一位是符号位，其余11位是数值。在电力系统中，符号位“0”，“1”表示电网的潮流方向，分别表示“正”和“负”。关于遥测的“正”和“负”，我们一般人为定义以母线为参考点，入母线的遥测潮流符号位为“1”，即表示为“负” ；出母线的遥测潮流符号位为“0”，即表示为“正”。
一般情况下，数值部分是整数，则满量程时转换结果全1码为11111111111Ｂ＝211＝2048。若遥测量的实际值为Ｓ，模数转换后的值为Ｄ，标度变换系数为Ｋ，则Ｓ＝ＫＤ，由此可得
Ｋ＝Ｓ/Ｄ
为了使有效位数不至于减少过多，可以将被测模拟量的满量程值放大。
[例1]某220KV线路，CT变比为600/5，PT变比为220/0.1，远动系统传输满刻度值是2048，系统采用二次值传输，主站系统收到数据后，如果把数据还原为一次值，采集的有功、无功、电流转换系数应该是多少？如果采集电压值，系数是多少？
由于采集的二次回路中，有功和无功的最大值为100V×5A×1.732=866W；电流的最大值为5A。
因此，当二次有功和无功为最大值866W时，应该对应12位模数转换结果的最大值。在12位数据中，由于最高位是符号位，其余11位是数值，满量程时转换结果应该为全“1”码，所以满刻度值为211＝11111111111Ｂ＝2048。
同理，当电流为最大值5A时，应该对应满刻度值为211＝11111111111Ｂ＝2048。
当线路CT变比为600/5，PT变比为220/0.1时，一次有功、无功的额定值为：
220KV×600A×1.732=228624kW= 228.624MW；
电流的额定值为：600A
由于系统采用二次值传输，所以主站系统收到数据后，应把数据还原为一次值，因此，有功、无功二次值转换为一次值的系数为：
228.624MW/2048=0.1116328125
电流二次值转换为一次值的系数为：
600A/2048=0.29296875
对于电压遥测值，由于电压额定值为220KV，当系统正常运行时，一般实际数据处于偏高于220左右，如果这时仍然采用220对应满刻度值为11111111111Ｂ即2048，就会造成数据“溢出”造成数据错误。这时，一般采用在发送数据端人为地将数据缩小1.2倍，然后，在接收端在乘上一个1.2倍，这样使得数据能够在合理范围内传送。
在采用常规变送器时，由于变送器输出电压最大值为直流5V，变送器输出整定的意义更大。当有功、无功输入最大额定值时，变送器输出应该为直流5V，在负荷较轻时，变送器输出则很小，为保证变送器输出处于精度较高的线性范围，我们可以把被测值的满刻度量程值缩小。而对于电压这样的被测值，一般将满刻度量程值放大。
在实际应用中，有时我们也会遇见实际数值超过额定值的情况。如[例1]中，CT变比为600/5，当线路实际电流超过600时，远动系统传输的数据就会“溢出”，主站接收的数据会从…599，600突变为0或最大值，当实际电流继续增大时，数据出现为0，1，2…，或错误数据，即发生高位数据“溢出”。这种现象的发生，一方面会造成一二次设备的损坏，另一方面会造成遥测数据的不准确，另外由于输入电压超出了远动设备中A/D转换等部件的设计范围，会造成装置损坏故障。
五、越限处理
遥测功能是将变电站的某些运行参数采集并传送到调度所，如变电站进出线路的有功功率和无功功率，主变压器中通过的电流，母线的电压等等，这些连续变化的电气参数称为模拟量。一般都采用将模拟信号转换为数字信号后再传送的方式。虽然大量的被测量在不断变化，但电网处于稳定运行状态时，大部分被测值基本不变或变化缓慢。
电力系统中有的被测量运行参数受约束条件的限制，不能超过一定的限值，例如规定某线路的传输功率不能大于某一限值，母线电压不允许太高或太低，这就需要规定上限值和下限值。系统应将设置的上下限值存放在内存中的遥测量常数区，并及时检查遥测数据是否越限，如超越限值，就应告警。根据比较的结果，可设置是否越限的标志。
在发现遥测越限时，系统就发告警并记录越限的时间和数值。当遥测量恢复正常时也需记录恢复的时间和数值。在实际运行过程中，运行参数常常会在限值附近波动，这时候就会出现越限和复限不断交替，频繁告警，这会干扰值班员。为了缓解这种情况可设置越限“死区”，即对各个遥测参数规定一个“门槛值”，只有变化量超过了这个“门槛”值时才传送，没有变化或变化量小于“门槛”值时则不予传送，这个“门槛”值被称为“死区”，如图ZY2900202002-9所示。RTU一般采用循环传送所有遥测的方法。为防止扫描周期太长，漏掉重要参数的变化信息，有的RTU采用多重扫描周期的方式，即将遥测值按其重要程度分为2s、5s、10s等几种周期传送，重要的遥测量具有短的扫描周期。
图ZY2900202002-9 遥测越限“死区” 判别示意图
设置越限“死区”可缓解某些运行参数在限值附近波动时频繁告警的干扰，但越限判别的工作量稍有增加，“死区”限值的大小要根据实际情况确定。
在遥测设置越限“死区”报警的同时，有的系统还对遥测越限时间应加以处理。如母线电压越限报警，即当电压偏差超出允许范围且越限连续累计时间达30s(或该时间按电压监视点要求)后报警；线路负荷电流越限报警，即按设备容量及相应允许越限时间来报警；主变压器过负荷报警，按规程要求分正常过负荷、事故过负荷及相应过负荷时间报警；系统频率偏差报警，即在系统解列有可能形成小系统时，当其频率监视点超出允许值的报警；消弧线圈接地系统中性点位移电压越限及累计时间超出允许值时报警；母线上的进出功率及电度量不平衡越限报警；直流电压越限报警。越限报警的各个参数量，有一个允许运行时间限额，为此除越限报警外还应向上级调度(控制)人员提供当前极限运行时间，即允许运行时间减去越限运行的累计时间。
六、模块小结
本培训模块以介绍自动化系统直流采样原理为目的，介绍了自动化系统遥测采集过程中几个组成单元的作用，详细介绍了以AD574A A／D转换器芯片和AD7506模拟量多路开关芯片组成的电路以及标度变换和越限处理的处理方法。
七、作业练习
1. 遥测采集过程一般由哪几个单元组成？
2. 在遥测采集过程中，采样保持电路的工作原理及作用是什么？
3. 什么是标度变换？
4．关于遥测的“正”和“负”是怎样定义的？
八、参考书目
1. 国家电网公司电力安全工作规程（热力和机械部分）（试行），国家电网公司，2005年3月，中国电力出版社；
2. 地区电网调度自动化技术与应用，龚强、王津，2005年7月，中国电力出版社；
科目类别：专业知识
培训科目：数据采集及处理
章节：自动化系统数据采集及处理原理
培训模块名称：交流采样原理
培训级别：Ⅱ级（高级工）
培训模块编码：ZY2900202003
交流采样原理（模块编码：ZY2900202003）
在微机远动应用初期，RTU的遥测数据采集普遍采用直流采样，即对经过直流整流后的直流量进行采样测量。在直流采样中，遥测数据的采集采用经变送器的直流采样方法来完成数据的采集工作。即将所需采集的有关信息，如交流电压、交流电流、有功功率、无功功率等，通过利用变送器模拟电路（主要是运算放大器）变换成相应的直流量，一般转换为0～5V(有功、无功为±5V)的直流电压供微机检测。
此方法软件设计简单，计算简便，对采样值只需作一次比例变换，即可得到被测量的数值，因而可使采样周期大大缩短。在微机监控系统应用的初期，这种方式得到了广泛的应用。但直流采样方法存在以下一些不足：
1)测量精确度直接受整流电路的影响；整流电路参数调整困难，受波形因素影响大等。
2)变送器有较大的时间延迟，难以及时反映被测量的突变，无法实现实时信号的采集。一般国产普通电流变送器的上升时间均大于300ms。档次较高的进口变送器上升时间约为60～
70ms，但其价格昂贵，难以普遍使用。不能及时反应被测量的突变，具有较大的时间常数。
3)当被测波形中有谐波时，会附加产生较大误差。
4)监控系统的测量准确度直接受变送器的准确度和稳定性的影响。
5)变送器投资较大，增加监控系统的造价，且维修较为复杂，设备复杂，维护困难。
交流采样变送器是将二次测得的电压、电流经高精度的CT、PT变成计算机可测量的交流小信号，按一定规律对被测信号的瞬时值进行采样，然后通过运算，求出被测电压、电流的有效值和有功功率、无功功率等。由于这种方法能够对被测量的瞬时值进行采样，因而实时性好，相位失真小。它用软件代替了硬件的功能，因而使硬件的投资大大减小。
由于以上原因和微机技术的不断发展，近年来交流采样技术得到了迅速的发展，与传统的直流采样方法相比，交流采样方法速度快、投资省、工作可靠、维护简单且具有较大的灵活性，是一种很有前途的新方法，交流采样必将以其优异的性能价格比，逐步取代传统的直流采样方法。
交流采样法主要取决于两个因素：测量精度和测量速度。交流采样相当于用一条阶梯曲线代替一条光滑的正弦曲线，其理论误差主要有两项：一项是用时间上的离散数据近似代替时间上的连续数据所产生的误差，这主要取决于A/D的转换速度和CPU的处理速度；另一项是将连续的电压和电流进行量化而产生的量化误差，这主要取决于A/D转换器的位数。随着电子技术的飞速发展，如今的微机、单片机的处理速率大大提高，同时也出现了种类繁多而且性能价格比很好的A/D转换器，如AD574、MAC197等，为交流采样奠定了坚实的基础。
一、采样定理
一个随时间连续变化的物理量f(t)，如图29002009-1(a)所示，经过采样后，得到一系列的脉冲序列f*(t)，它是离散的信号，称为采样信号，如图29002009-1 (c)所示。
图29002009-1 采样过程
采样信号f*(t)，怎样才能如实地反映被采样信号f(t)的变化特征呢?根据香农(Shannon)定理：如果随时间变化的模拟信号(包括噪声干扰在内)的最高频率为f max，只要按照采样频率f≥2f max 进行采样，那么所给出的样品系列f1*(t)，f2*(t)，…就足以代表(或恢复) f(t)了，实际中常采用f≥(5～10) 2f max。
香农定理就是著名的采样定理。对于50Hz的正弦交流电流、电压来说，理论上只要每个周波采样两点就可以表示其波形的特点了。但为了保证计算准确度，需要有更高的采样频率。一般取每个周波12点、16点、20点或24点的采样频率就足以保证计算电流、电压基波有效值的准确度了。如果为了分析谐波，例如考虑到13次谐波，则需要采用每个周波32点的采样速率，即采样频率为1600Hz。
二、什么是交流采样
交流采样是相对直流采样而言，它是指对交流电流和交流电压采集时，输入至A／D转换器的是与电力系统的一次电流和一次电压同频率、大小成比例的交流电压信号。
由于电力系统、发电厂或变电站的一次电流和电压都是大电流或高电压的信号，不能直接送至A/D转换器，所以必须将变电站电压互感器或电流互感器输出的强电信号，经过一个小电压互感器或小电流互感器，变换成A／D转换器所能接受的电压信号，如图29002009-2所示。
在交流采样方式中，对于有功功率、无功功率和功率因数，是通过采样所得到的u、i计算出来的。
图29002009-2 交流采样示意图
三、交流采样的算法
由于微机变送器是按一定的规律对被测量的瞬时值进行采样，然后按一定的算法求出被测量，因此，国内外已提出许多交流采样的算法。按采样的速度和精度区分，有快速算法和精度较高的算法，国内的现状是快速算法用于继电保护系统，高精度算法多用于测试装置。
在变电站的实际运行中，电网存在谐波，还会有各种瞬时干扰，如投切电容器、开关合闸、跳闸等，因此在选择交流采样软件时，一般均需与某种滤波算法相配合，才能达到较准确地测量各种正弦与非正弦信号的目的。递推最小二乘算法是近年来提出的一种较新的算法，利用这种算法，可以有效地从受干扰污染的输入信号中估计基波电压或基波电流复数振幅的实部和虚部，利用它们对电流、电压、有功功率和无功功率的有效值进行计算，同时利用电压相角的变化可计算频率和功率因数。
监控系统中交流采样所采用的算法与微机保护装置中有关的采样算法在原理上具有相似性、但两者的目的和要求并不完全一致，微机保护装置中的采样算法需检测的量较少、对计算速度要求较高，但对准确程度的要求比监控系统要低一些；监控系统中交流采样算法需检测的量较多，对算法准确程度的要求较高，对于速度一般只要求跟上系统的采样速度即可。因此这两种系统中的采样算法各有特点，不能盲目照搬。
下面介绍交流采样的一般算法。
若将电压有效值公式
离散化，以一个周期内有限个采样电压数字量来代替一个周期内连续变化的电压函数值，则
式中ΔTm---相邻两次采样的时间间隔；
um---第m-1个时间间隔的电压采样瞬时值；
N---1个周期的采样点数。
若相邻两采样的时间间隔相等，即ΔTm为常数ΔT，考虑到N=(T/ΔT)+1，则有
上式就是根据一个周期各采样瞬时值及每周期采样点数计算电压信号有效值的公式。
同理，电流有效值计算公式如下：
计算一相有功功率的公式
离散化后为
式中i m、u m---同一时刻的电流、电压采样值。
功率因数可由下式求得：
cosφ=P/UI
四、交流采样硬件设计原理
将三相电路的电压及电流信号经过电压互感器和电流互感器变成幅值为-5V～＋5V的交流输入信号，然后采用低通滤波电路对其进行滤波，将滤波后的信号通过采样／保持电路进行同步采样和保持使之变为离散信号。为节约成本，采用同步采样和分时转换的设计思想，其硬件设计原理图如图29002009-3所示。设计中只采用了一个A／D转换器，硬件电路中用一个多路选通开关对所要进行转换的通道依次进行选择。在每一个采样点，A／D转换器要对多路通道分别进行A／D转换。因此，采样／保持器与A／D转换器的时钟脉冲配合是设计的关键，一般采用频率测量及跟踪锁相方法可以很好地解决这个问题。
将A／D转换后的数字信号送入微机进行处理，就可得出相应的有效值、平均功率及功率因数，从而完成交流电力参数的测量。
图29002009-3 交流采样硬件设计原理图
五、直流采样和交流采样方式的比较
上述分析可知，直流采样和交流采样主要是指对交流电流和电压的采样方法。两种方法的主要区别是直流采样必须把交流电流和电压经过整流和滤波，变成直流量，再送给A／D转换器进行转换。
(一)直流采样的特点
1)直流采样对A／D转换器的转换速率要求不高，软件算法简单。只要将采样结果乘上相应的标度系数便可得到电流、电压的有效值，因此采样程序简单，软件的可靠性较好。
2)直流采样因经过整流和滤波环节，转换成直流信号，因此抗干扰能力较强。
3)直流采样输入回路，因要滤去整流后的纹波，往往采用R-C滤波电路，其时间常数较大(一般几十毫秒～几百毫秒)，因此采样结果实时性差，而且无法反映被测模拟量的波形，尤其不适合用于微机保护和故障录波。
4)直流采样需要变送器屏，故增加了设备投资和占地面积。
（二)交流采样的主要特点
交流采样是直接对交流电流和电压的波形进行采样，然后通过一定算法计算出其有效值，并计算出P、Q值。交流采样有如下主要特点。
1)实时性好。它能避免直流采样中整流、滤波环节的时间常数大的影响，因此在微机保护中必须采用交流采样。
2)能反映原来电流、电压的实际波形，便于对所测量的结果进行波形分析。因此在需要谐波分析或故障录波的场合，必须采用交流采样。
3)有功功率和无功功率是通过采样得到的u、i计算出来的，因此可以省去有功功率和无功功率变送器，可以节约投资并缩小测量设备的体积。
4)对A／D转换器的转换速率和采样保持器要求较高。为了保证测量的精度，一个周期内，必须保证有足够的采样点数，因此要求A／D转换器要有足够的转换速度。
5)测量准确性不仅取决于模拟量输入通道的硬件，而且还取决于软件算法，因此采样和计算程序相对复杂。
随着电子技术的发展，交流采样技术已经非常成熟；尤其是计算机和A/D转换技术的发展，几年前在价格上还高不可攀的高速、高精度的交流采样技术，现已能在普及型工业产品中应用。RTU是交流采样技术应用的一个典型例子。交流采样RTU与直流采样RTU相比有以下明显的优点：
结构灵活：交流采样RTU可以集中式安装，也可以分散式安装；一些老的变电站进行调度自动化改造时，由于其屏的位置已经占满，分散式安装的RTU将是其比较好的选择。而直流采样RTU 由于受到需要配备变送器等的限制，很难做到分布式安装。
扩充方便：交流采样RTU一般为模块化结构，能够非常方便地做到对遥测、遥信等量的扩充，只要加一块扩充模块即可。
维护简单：采用交流采样RTU免除了直流采样RTU中必须的变送器运行管理的工作，具有很高的性能价格比，不用经常调校，工作稳定可靠，大大降低了RTU的维护工作量。
测量精度高：交流采样RTU，对电流、电压、有功、无功等的采样精度能很容易达到0.5级，在用户特殊要求下，可以做到0.2级。
测量参数多：除了能测量三相电压、电流、有功、无功、视在功率；还能测量有功电能、无功电能、功率因数、频率等，能省缺脉冲电度表等较贵重的设备投资。
综上所述，直流采样和交流采样是两种不同的采样方式，各有各的特点和应用场合。但从发展的眼光看，随着大规模集成电路技术的提高，A／D转换器的转换速度和分辨率也不断提高，而且交流采样的算法也有多种方法可供选择，因此采用交流采样是一种发展的趋势。
六、交流采样微机变送器的特点
微机电量变送器根据交流采样原理，以微处理机为核心，对电网的电流、电压进行瞬时采样、运算，从而得到各种电气量的数字量，通过其接口送给RTU。它具有以下特点：
1)省掉了常规变送器模拟运算直流化过程，采样中间环节少，简化了硬件结构。
2)减少了中间环节，可以提高测量精度及运行的稳定性。
3)采用了微处理器作为核心处理部件，智能化程度高，也提高了性能价格比。
4)采用了三瓦特表和二瓦特表双重测量方式，可满足平衡与不平衡电路的要求。
5)处理数据容量大，并可灵活扩充，以满足不同厂站和调度中心的需要。
6)便于安装调试，减小了占用配电屏(架)的面积或台数。
微机电量变送器根据二次回路的电流与电压经二次TA、TV隔离变换成0～500mV交流信号，再隔离放大后，经多路开关控制，送往A／D转换和时序控制电路，在工频锁相方波输出电路软件控制下，对同一周期内同一时刻的电流、电压进行瞬时采样，每一个相对周期即可采集一路三相电流和三相电压的瞬时值，经过软件算法计算，可以得到被测回路的有功功率、无功功率、电压、电流、功率因数等数据的有效值和最大值等相关量。在实际应用中应注意以下问题：
(1)采样周期和采样时机。大多数的计算对采样周期选取8次、12次等低速率方式，这对微处理器及其设备的要求均较低，数据处理也相对简单，这在电网中高次谐波分量不太大的情况下是适用的，否则就必须提高采样速率。
另外，采样的时机很重要，特别是在低速率采样的方式中，如果采样恰好在高次谐波的峰谷点，将对精度有很大的影响。所以，在器件和技术允许范围内，应尽量提高采样频率，这样对电网中的干扰影响起抑制作用，有使数字平滑的作用。
(2)铁芯非线性补偿。微机交流采样变送器能实现分段对铁芯的非线性补偿，补偿程度根据铁芯本身的特性，最好是能对每个铁芯有一个相对应的补偿曲线，并且根据精度要求分段补偿。
(３)铁芯磁滞角度的补偿。由于微处理器有存储功能，铁芯的磁滞角补偿变得很简单。在对铁芯进行磁滞角测量后，把每个铁芯的磁滞角度存入微机，用计算法作相移处理。这种补偿完全可理想化，这是常规变送器所不可及的。
(４)同步采样和数字平滑处理。功率计算是电压、电流的同期同步采样，因此，抖动干扰信号的数字滤波和平滑在静态测试中难以实现，这也是微机交流采样计算值得深入探讨和研究的深层次问题。
七、模块小结
本培训模块以介绍自动化系统交流采样原理为目的，介绍了采样定理，交流采样的算法，交流采样硬件电路几个组成单元的作用，详细介绍了微机变送器的特点，直流采样和交流采样方式的不同点。
八、作业练习
1. 什么是采样定理？什么是交流采样？
2. 在遥测采集过程中，交流采样硬件设计原理是什么？
3. 交流采样的主要特点？
九、参考书目
1. 国家电网公司电力安全工作规程（热力和机械部分）（试行），国家电网公司，2005年3月，中国电力出版社；
2. 地区电网调度自动化技术与应用，龚强、王津，2005年7月，中国电力出版社；
信号采样与重建的编程实现
课程设计任务书 学生：凯鑫专业班级：电信1203班 指导教师：阙大顺，王虹工作单位：信息工程学院 题目: 信号采集与重建的编程实现 初始条件： 1.Matlab6.5以上版本软件； 2.课程设计辅导资料：“Matlab语言基础及使用入门”、“数字信号处理原理与实现”、“Matlab及 在电子信息课程中的应用”等； 3.先修课程：信号与系统、数字信号处理、Matlab应用实践及信号处理类课程等。 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1.课程设计时间：1周（课实践）； 2.课程设计容：信号采样与重建的编程实现，具体包括：连续信号的时域采样、频谱混叠分析、 由离散序列恢复模拟信号等； 3.本课程设计统一技术要求：研读辅导资料对应章节，对选定的设计题目进行理论分析，针对具 体设计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析，画出程序设计框图，编写程序代码（含注释），上机调试运行程序，记录实验结果（含计算结果和图表），并对实验结果进行分析和总结； 4.课程设计说明书按学校“课程设计工作规”中的“统一书写格式”撰写，具体包括： ①目录； ②与设计题目相关的理论分析、归纳和总结； ③与设计容相关的原理分析、建模、推导、可行性分析； ④程序设计框图、程序代码（含注释）、程序运行结果和图表、实验结果分析和总结； ⑤课程设计的心得体会（至少500字）； ⑥参考文献； ⑦其它必要容等。 时间安排： 1）第1-2天，查阅相关资料，学习设计原理。 2）第3-4天，方案选择和电路设计仿真。 3）第4-5天，电路调试和设计说明书撰写。 4）第6天，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。
34970A数据采集器中文说明书
Agilent34970A 数据采集仪基本操作实验 一、实验目的 1．了解Agilent34970A数据采集仪的基本结构和功能。 2．了解Agilent34901A测量模块的基本功能和工作原理。 3．学习Agilent34970A数据采集仪使用面板进行数据采集的方法。 二、实验要求 1．根据Agilent34970A数据采集仪用户手册，掌握各开关、按钮的功能与作用。 2．通过Agilent34901A测量模块，分别对J型热电偶、Pt100、502AT热敏电组、直流电压、直流电流进行测量。 三、实验内容与步骤 1．实验准备 Agilent34970A数据采集仪的基本功能与性能。Agilent 34970A数据采集仪是一种精度为6位半的带通讯接口和程序控制的多功能数据采集装置，外形结构如图1、图2所示：
其性能指标和功能如下： 1．仪器支持热电偶、热电阻和热敏电阻的直接测量，具体包括如下类型： 热电偶：B、E、J、K、N、R|T型，并可进行外部或固定参考温度冷端补偿。 热电阻：R0=49?至?,α=(NID/IEC751)或α=的所有热电阻。 热敏电阻：k?、5 k?、10 k?型。
2．仪器支持直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、二线电阻、四线电阻、频率、周期等11种信号的测量。 3．可对测量信号进行增益和偏移(Mx+B)的设置。 4．具有数字量输入/输出、定时和计数功能。 5．能进行度量单位、量程、分辨率和积分周期的自由设置。 6．具有报警设置和输出功能。 7．热电偶测量基本准确度：℃，温度系数：℃。 8．热电阻测量基本准确度：℃，温度系数：℃。 9．热敏电阻测量基本准确度：℃，温度系数：℃。 10．直流电压测量基本准确度：+(读数的℅+量程的℅)。 11．直流电流测量基本准确度：+(读数的℅+量程的℅)。 12．电阻测量基本准确度：+(读数的℅+量程的℅)。 13．交流电压测量基本准确度：+(读数的℅+量程的℅)（10Hz～20kHz 时）。 14．交流电流测量基本准确度：+(读数的℅+量程的℅)（10Hz～5kHz 时）。 15．频率、周期测量基本准确度：(读数的℅)（40Hz～300kHz时）。16．具有系统状态、校准设置和数据存储等功能。 Agilent34970A 数据采集仪的面板按钮功能与作用。 1． 在所显示的通道上配置测量参数：
利用MATLAB实现连续信号的采样与重构仿真课程设计
目录 1、摘要 (1) 2、正文 (2) 2.1、设计目的 (2) 2.2、设计原理 (2) (1)、MTLAB简介 (2) (2)、连续时间信号 (2) (3)、采样定理 (3) (4)、信号重构 (5) 2.3、信号采样和恢复的程序 (5) （1）设计连续信号 (6) （2）设计连续信号的频谱 (7) （3）设计采样信号 ........................................错误！未定义书签。 （4）设计采样信号的频谱图 (9) （5）设计低通滤波器 (10) （6）恢复原信号 (12) 3、总结和致谢........................... 错误！未定义书签。
4、参考文献 (15) 1.摘要 本次课程设计使用MATLAB实现连续信号的采样和重构仿真，了解MATLAB软件，学习使用MATLAB软件的仿真技术。它主要侧重于某些理论知识的灵活运用，以及一些关键命令的掌握，理解，分析等。初步掌握线性系统的设计方法，培养独立工作能力。 加深理解采样和重构的概念，掌握利用MATLAB分析系统频率响应的方法和掌握利用MATLAB实现连续信号采用和重构的方法。计算在临界采样、过采样、欠采样三种不同条件下重构信号的误差，并由此总结采样频率对信号重构误差的影响。 要做到以下基本要求： 1. 掌握利用MATLAB分析系统频率响应的方法，增加对仿真软件MATLAB的感性认识，学会该软件的操作和使用方法。 2. 掌握利用MATLAB实现连续信号采用和重构的方法，加深理解采样和重构的概念。 3 . 初步掌握线性系统的设计方法，培养独立工作能力。 4. 学习MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的调用，实现对常用连续时间信号的可视化表示，加深对各种电信号的理解。 5. 加深理解采样对信号的时域和频域特性的影响；验证信号和系统的基本概念、基本理论，掌握信号和系统的分析方法。 6. 加深对采样定理的理解和掌握，以及对信号恢复的必要性；掌握对连续信号在时域的采样和重构的方法。
数字信号处理实验六-时域采样与信号的重建
实验目的： 1.了解用MATLAB语言进行时域抽样与信号重建的方法 2.进一步加深对时域信号抽样与恢复的基本原理的理解 3.掌握采样频率的确定方法和内插公式的编程方法。 二．实验内容 1认真阅读并输入实验原理与方法中介绍的例子，观察输出波形曲线，理解每一条语句的含义。. 2．已知一个连续时间信号f(t)=sinc(t)。取最高有限带宽频率fm=1Hz。（1）分别显示原连续时间信号波形和Fm=fm、Fm=2fm、Fm=3fm三种情况下抽样信号的波形。 实验程序： dt=0.1; f0=1; T0=1/f0; fm=f0; Tm=1/fm; t=-2:dt:2; f=sinc(t); subplot(4,1,1),plot(t,f,'k'); axis([min(t) max(t) 1.1*min(f) 1.1*max(f)]); title('原连续信号和抽样信号'); for i=1:3; fs=i*fm; Ts=1/fs;
n=-2:Ts:2; f=sinc(n); subplot(4,1,i+1),stem(n,f,'filled','k'); axis([min(n) max(n) 1.1*min(f) 1.1*max(f)]); end 实验截图： （2）求解原连续信号波形和抽样信号所对应的幅度谱。实验程序： dt=0.1;t=-4:dt:4;
N=length(t);f=sinc(t);Tm=1;fm=1/Tm; wm=2*pi*fm;k=1:N; w1=k*wm/N; F1=f*exp(-j*t'*w1)*dt; subplot(4,1,1),plot(w1/(2*pi),abs(F1));grid axis([0 max(4*fm) 1.1*min(F1) 1.1*max(F1)]); for i=1:3; if i<= 2 c=0 ,else c=0.2,end fs=(4-i+c)*fm; Ts=1/fs; n=-4:Ts:4; f=sinc(n); N=length(n); wm=2*pi*fs; k=1:N; w=k*wm/N; F=f*exp(-j*n'*w)*Ts; subplot(4,1,5-i),plot(w/(2*pi),abs(F),'k');grid axis([0 max(4*fm) 1.1*min(F) 1.1*max(F)]); end 实验截图：
信号处理中的采样
采样,其他名称：取样，指把时间域或空间域的连续量转化成离散量的过程。 1采样简介 解释1所谓采样(sampling)就是采集模拟信号的样本。 采样是将时间上、幅值上都连续的模拟信号，在采样脉冲的作用，转换成时间上离散（时间上有固定间隔）、但幅值上仍连续的离散模拟信号。所以采样又称为波形的离散化过程。 解释2把模拟音频转成数字音频的过程,就称作采样，所用到的主要设备便是模拟/数字转换器（Analog to Digital Converter，即ADC，与之对应的是数/模转换器,即DAC）。采样的过程实际上是将通常的模拟音频信号的电信号转换成二进制码0和1，这些0和1便构成了数字音频文件。采样的频率越大则音质越有保证。由于采样频率一定要高于录制的最高频率的两倍才不会产生失真，而人类的听力范围是20Hz～20KHz，所以采样频率至少得是20k×2=40KHz，才能保证不产生低频失真，这也是CD音质采用44.1KHz(稍高于40kHz是为了留有余地)的原因。 通过周期性地以某一规定间隔截取音频信号，从而将模拟音频信号变换为数字信号的过程。每次采样时均指定一个表示在采样瞬间的音频信号的幅度的数字。 2采样频率 每秒钟的采样样本数叫做采样频率。 采样频率越高，数字化后声波就越接近于原来的波形，即声音的保真
度越高，但量化后声音信息量的存储量也越大。 采样频率与声音频率之间的关系： 根据采样定理，只有当采样频率高于声音信号最高频率的两倍时，才能把离散模拟信号表示的声音信号唯一地还原成原来的声音。 目前在多媒体系统中捕获声音的标准采样频率定为44.1kHz、22.05kHz和11.025kHz三种。而人耳所能接收声音频率范围大约为20Hz--20KHz，但在不同的实际应用中，音频的频率范围是不同的。例如根据CCITT公布的声音编码标准，把声音根据使用范围分为以下三级： ·电话语音级：300Hz-3.4kHz ·调幅广播级：50Hz-7kHz ·高保真立体声级：20Hz-20kHz 因而采样频率11.025kHz、22.05kHz、44.1kHz正好与电话语音、调幅广播和高保真立体声（CD音质）三级使用相对应。 DVD标准的采样频率是96kHz 3采样位数 采样位数可以理解为采集卡处理声音的解析度。这个数值越大，解析度就越高，录制和回放的声音就越真实。我们首先要知道：电脑中的声音文件是用数字0和1来表示的。所以在电脑上录音的本质就是把模拟声音信号转换成数字信号。反之，在播放时则是把数字信号还原成模拟声音信号输出。采集卡的位是指采集卡在采集和播放声音文件时所使用数字声音信号的二进制位数。采集卡的位客观地反映了数字
信号实验：连续信号的采样和恢复
电子科技大学 实 验 报 告 学生姓名： 学号: 指导老师： 日期：2016年 12月 10日
一、实验室名称： 连续信号的采样和恢复 二、实验项目名称： 实验项目四：连续信号的采样和恢复 三、实验原理： 实际采样和恢复系统如图3.4-1所示。可以证明，奈奎斯特采样定理仍然成立。 ? ) x t ) (t P T ) 图3.4-1 实际采样和恢复系统 采样脉冲： 其中，T s πω2=， 2/)2/sin(τωτωτs s k k k T a =，T <<τ。 采样后的信号： ∑∞ -∞ =-=?→←k s S F S k j X T j X t x ) ((1)()(ωωω 当采样频率大于信号最高频率两倍，可以用低通滤波器)(ωj H r 由采样后的 ()()2() F T T k s k p t P j a k ωπδωω+∞ =-∞ ←?→= -∑
信号)(t x S 恢复原始信号)(t x 。 目的：1、使学生通过采样保持电路理解采样原理。 2、使学生理解采样信号的恢复。 任务：记录观察到的波形与频谱；从理论上分析实验中信号的采样保持与恢 复的波形与频谱，并与观察结果比较。 四、实验内容 实验内容（一）、采样定理验证 实验内容（二）、采样产生频谱交迭的验证 五、项目需用仪器设备名称：数字信号处理实验箱、信号与系统实验板的低通滤 波器模块U11和U22、采样保持器模块U43、PC 机端信号与系统实验软件、＋5V 电源 六、实验步骤： 打开PC 机端软件SSP.EXE ，在下拉菜单“实验选择”中选择“实验六”；使用串口电缆连接计算机串口和实验箱串口，打开实验箱电源。 实验内容（一）、采样定理验证 实验步骤： 1、连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”，如图3.4-2所示。 图3.4-2 观察原始信号的连线示意图 2、信号选择：按“3”选择“正弦波”，再按“＋”或“－”设置正弦波频率为“2.6kHz ”。 按“F4”键把采样脉冲设为10kHz 。 七、实验数据及结果分析：
51单片机数据采集系统
课程设计报告书 设计任务书 一、设计任务 1一秒钟采集一次。 2把INO口采集的电压值放入30H单元中。 3做出原理图。 4画出流程图并写出所要运行的程序。 二、设计方案及工作原理 方案： 1. 采用8051和ADC0809构成一个8通道数据采集系统。 2. 能够顺序采集各个通道的信号。
3. 采集信号的动态范围：0～5V。 4. 每个通道的采样速率：100 SPS。 5．在面包板上完成电路，将采样数据送入单片机20h～27h 存储单元。 6．编写相应的单片机采集程序，到达规定的性能。 工作原理： 通过一个A/D转换器循环采样模拟电压，每隔一定时间去采样一次，一次按顺序采样信号。A/D转换器芯片AD0809将采样到的模拟信号转换为数字信号，转换完成后，CPU读取数据转换结果，并将结果送入外设即CRT/LED显示，显示电压路数和数据值。 目录 第一章系统设计要求和解决方案 第二章硬件系统 第三章软件系统 第四章实现的功能 第五章缺点及可能的解决方法 第六章心得体会
附录一参考文献 附录二硬件原理图 附录三程序流程图 第一章系统设计要求和解决方案 根据系统基本要求，将本系统划分为如下几个部分： ●信号调理电路 ●8路模拟信号的产生与A/D转换器 ●发送端的数据采集与传输控制器 ●人机通道的接口电路 ●数据传输接口电路 数据采集与传输系统一般由信号调理电路，多路开关，采样保持电路，A/D，单片机，电平转换接口，接收端（单片机、PC或其它设备）组成。系统框图如图1-1所示
1.1 信号采集分析 被测电压为0～5V 直流电压，可通过电位器调节产生。 1.1.1 信号采集 多路数据采集系统多采用共享数据采集通道的结构形式。 数据采集方式选择程序控制数据采集。 程序控制数据采集，由硬件和软件两部分组成。，据不同的采集需要，在程序存储器中，存放若干种信号采集程序，选择相应的采集程序进行采集工作，还可通过编新的程序，以满足不同采样任务的要求。如图1-3所示。 程序控制数据采集的采样通道地址可随意选择，控制多路传输门开启的通道地址码由存储器中读出的指令确定。即改变存储器中的指令内容便可改变通道地址。 由于顺序控制数据采集方式 缺乏通用性和灵活性，所以本设计中选用程序控制数据采集方式。 采集多路模拟信号时，一般用多路模拟开关巡回检测的方式，即一种数据采集的方式。利用多路开关（MUX ）让多个被测对象共用同一个采集通道，这就是多通道数据采集系统的实质。当采集高速信号时，A/D 转换器前端还需加采样/保持(S/H)电路。 待测量一般不能直接被转换成数字量，通常要进行放大、特性补偿、滤波等环节的预处理。被测信号往往因为幅值较小，而且可能还含有多余的高频分量等原因，不能直接送给A/D 转换器，需对其进行必要的处理，即信号调理。如对信号进行放大、衰减、滤波等。 通常希望输入到A/D 转换器的信号能接近A/D 转换器的满量程以保证转换精度，因此在直流电流电源输出端与A/D 转换器之间应接入放大器以满足要求。 本题要求中的被测量为0～5V 直流信号，由于输出电压比较大，满足A/D 转换输入的要求，故可省去放大器，而将电源输出直接连接至A/D 转换器输入端。 多路数据采集输入通道的结构图1-4所示。 图1-3 程序控制数据采集原理
信号采样原理
6.2 信号采样与保持 采样器与保持器是离散系统的两个基本环节，为了定量研究离散系统，必须用数学方法对信号的采样过程和保持过程加以描述。 6.2.1 信号采样 在采样过程中，把连续信号转换成脉冲或数码序列的过程，称为采样过程。实现采样的装置，称为采样开关或采样器。如果采样开关以周期T 时间闭合，并且闭合的时间为τ，这样就把一个连续函数变成了一个断续的脉冲序列，如图6-3(b)所示。 ()e t *()e t 由于采样开关闭合持续时间很短，即T τ<<，因此在分析时可以近似认为0τ≈。这样可以看出，当采样器输入为连续信号时，输出采样信号就是一串理想脉冲，采样瞬时的脉冲等于相应瞬时的值，如图6-3(c) 所示。 ()e t *()e t ()e t 图6-3 信号的采样 根据图6-3(c)可以写出采样过程的数学描述为 *()(0)()()()()()e t e t e T t T e nT t nT δδδ=+?++?+L L )?nT (6-1) 或 (6-2) * ()()()()(δδ∞∞ =?∞=?∞=?=∑∑n n e t e nT t nT e t t nT 式中，是采样拍数。由式（6-2）可以看出，采样器相当于一个幅值调制器，理想采样序 n 列可看成是由理想单位脉冲序列对连续量调制而形成的，如图 * ()e t ()()δδ∞ =?∞=?∑T n t t 6-4所示。其中，()T t δ是载波，只决定采样周期，而为被调制信号，其采样时刻的值决定调制后输出的幅值。 ()e t ()e nT 图6-4 信号的采样 6.2.2 采样定理
一般采样控制系统加到被控对象上的信号都是连续信号，那么，如何将离散信号不失真地恢复到原来的形状，便涉及采样频率如何选择的问题。采样定理指出了由离散信号完全恢复相应连续信号的必要条件。 由于理想单位脉冲序列()T t δ是周期函数，可以展开为复数形式的傅氏级数 ()ωδ+∞=?∞= ∑s jn t T n n t c e (6-3) 式中，T s /2πω=为采样角频率，T 为采样周期，是傅氏级数系数，它由下式确定 n c /2/2 1()d ωδ+??=∫s T jn t n T T c t e T t (6-4) 在]2,2[T T +?区间中，)(t T δ仅在0=t 时有值，且，所以 1|0==?t t jn s e ω0011()d δ+?= ∫n c t t T T = （6-5） 将式(6-5)代入式(6-3)，得 1()ωδ+∞=?∞ =∑s jn t T n t e T （6-6） 再把式(6-6)代入式(6-2)，有 * 11()()()ωω+∞+∞ =?∞=?∞==∑∑s s jn t jn t n n e t e t e e nT e T T （6-7） 将式（6-7）两边取拉氏变换，由拉氏变换的复数位移定理，得到 ∑+∞?∞=+=n s jn s E T s E )(1)(* ω (6-8) 令ωj s =，得到采样信号的傅氏变换 )(*t e * 1()[()]ωωω+∞=?∞=+∑s n E j E j n T （6-9) 式中，)(ωj E 为相应连续信号的傅氏变换，)(t e (j )E ω为的频谱。一般来说，连续信号的频带宽度是有限的，其频谱如图6-5(a)所示，其中包含的最高频率为)(t e h ω。 式（6-9）表明，采样信号具有以采样频率为周期的无限频谱，除主频谱外，还包含无限多个附加的高频频谱分量（如图6-5(b)所示），只不过在幅值上变化了* ()e t 1T 倍。为了准确复现被采样的连续信号，必须使采样后的离散信号的主频谱和高频频谱彼此不混叠，这样就可以用一个理想的低通滤波器（其幅频特性如图6-5(b)中虚线所示）滤掉全部附加的高频频谱分量，保留主频谱。
采样与恢复
实验项目六：连续信号的采样和恢复 一、实验项目名称：连续信号的采样和恢复 二、实验目的与任务 目的：1、使学生通过采样保持电路理解采样原理。 2、使学生理解采样信号的恢复。 任务：记录观察到的波形与频谱；从理论上分析实验中信号的采样保持与恢 复的波形与频谱，并与观察结果比较。 三、实验原理： 实际采样和恢复系统如图3.6-1所示。可以证明，奈奎斯特采样定理仍然成立。 x ) (t P T ) 图3.6-1 实际采样和恢复系统 采样脉冲： 其中，T s π ω2= ，2 /)2/sin(τωτωτs s k k k T a =，T <<τ。 采样后的信号： ∑∞ -∞ =-=?→←k s S F S k j X T j X t x )((1)()(ωωω 当采样频率大于信号最高频率两倍，可以用低通滤波器)(ωj H r 由采样后的 ()()2() F T T k s k p t P j a k ωπδωω+∞ =-∞ ←?→= -∑
信号)(t x S 恢复原始信号)(t x 。 四、实验内容 打开PC 机端软件SSP.EXE ，在下拉菜单“实验选择”中选择“实验六”；使用串口电缆连接计算机串口和实验箱串口，打开实验箱电源。 实验内容（一）、采样定理验证 实验步骤： 1、连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”，如图3.6-2所示。 图3.6-2 观察原始信号的连线示意图 2、信号选择：按“3”选择“正弦波”，再按“＋”或“－”设置正弦波频率为“2.6kHz ”。按“F4”键把采样脉冲设为10kHz 。 图3.6-3 2.6kHz 正弦波（原始波形） 3、点击SSP 软件界面上的按钮，观察原始正弦波，如图3.6-3 所示。 4、按图3.6-4的模块连线示意图连接各模块。
MATLAB在数字信号处理中的应用：连续信号的采样与重建
MATLAB 在数字信号处理中的应用：连续信号的采样与重建 一、 设计目的和意义 随着通信技术的迅速发展以及计算机的广泛应用，利用数字系统处理模拟信号的情况变得更加普遍。数字电子计算机所处理和传送的都是不连续的数字信号，而实际中遇到的大都是连续变化的模拟量，现代应用中经常要求对模拟信号采样，将其转换为数字信号，然后对其进行计算处理，最好在重建为模拟信号。 采样在连续时间信号与离散时间信号之间其桥梁作用，是模拟信号数字化的第一个步骤，研究的重点是确定合适的采样频率，使得既要能够从采样信号（采样序列）中五失真地恢复原模拟信号，同时由要尽量降低采样频率，减少编码数据速率，有利于数据的存储、处理和传输。 本次设计中，通过使用用MATLAB 对信号f （t ）=A1sin(2πft)+A2sin(4πft)+A3sin(5πft)在300Hz 的频率点上进行采样，并进行仿真，进一步了解MA TLAB 在数字信号处理上的应用，更加深入的了解MA TLAB 的功能。 二、 设计原理 1、 时域抽样定理 令连续信号 xa(t)的傅立叶变换为Xa （j Ω），抽样脉冲序列p(t)傅立叶变换为P （j Ω），抽样后的信号x^(t)的傅立叶变换为X^(j Ω)若采用均匀抽样，抽样周期Ts ，抽样频率为Ωs= 2πfs ，有前面分析可知：抽样过程可以通过抽样脉冲序列p （t ）与连续信号xa （t ）相乘来完成，即满足：x^(t)p(t),又周期信号f （t ）傅立叶变换为： F[f(t)]=2[(]n s n F j n π δ∞ =-∞Ω-Ω∑ 故可以推得p(t)的傅立叶变换为： P （j Ω）=2[(]n s n P j n π δ∞ =-∞Ω-Ω∑ 其中： 根据卷积定理可知： X （j Ω）=12π Xa （j Ω）*P(j Ω) 得到抽样信号x （t ）的傅立叶变换为： X （j Ω）= [()]n n s n P X j n ∞=-∞Ω-Ω∑ 其表明：信号在时域被抽样后，他的频率X （j Ω）是连续信号频率X （j Ω）的形状以抽样频率Ωs 为间隔周期重复而得到，在重复过程中幅度被p （t ）的傅立叶级数Pn 加权。因为只是n 的函数，所以X （j Ω）在重复过程中不会使其形状发生变化。 假定信号x （t ）的频谱限制在-Ωm~+Ωm 的范围内，若以间隔Ts 对xa （t ）进行抽样信号X^（j Ω）是以Ωs 为周期重复。显然，若早抽样过程中Ωs<Ωm ，则 X^ (j Ω)将会发生频谱混叠的现象，只有在抽样的过程中满足Ωs>2Ωm 条件，X^(j Ω)才不会产生混频的混叠，在接收端完全可以有x^（t ）恢复原连续信号xa （t ），这就是低通信号的抽样定理的核心内容。
数据采集系统
湖南工业大学科技学院 毕业设计（论文）开题报告 （2012届） 教学部：机电信息工程教学部 专业：电子信息工程 学生姓名：肖红杰 班级： 0801 学号 0812140106 指导教师姓名：杨韬仪职称讲师 2011年12 月10 日
题目：基于单片机的数据采集系统的控制器设计 1.结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述。 近年来，数据采集及其应用技术受到人们越来越广泛的关注，数据采集系统在各行各业也迅速的得到应用。如在冶金、化工、医学、和电器性能测试等许多场合需要同时对多通道的模拟信号进行采集、预处理、暂存和向上位机传送、再由上位机进行数据分析和处理，信号波形显示、自动报表生成等处理，这些都需要数据采集系统来完成。但很多数据采集系统存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂、并且对操作环境要求高等问题。人们需要一种应用范围广、性价比高的数据采集系统，基于单片机的数据采集系统具有实现处理功能强大、处理速度快、显示直观，性价比高、应用广泛等特点，可广泛应用于工业控制、仪器、仪表、机电一体化，智能家居等诸多领域。总之，无论在那个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就超高，取得的经济效益就越大。 数据采集系统的任务，就是采集传感器输出的模拟信号转换成计算机能识别的信号，并送入计算机，然后将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监测，其中一些数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。 数据采集系统的市场需求量大，特别是随着技术的发展，可用数据器为核心构成一个小系统,而目前国内生产的主要是数据采集卡，存在无显示功能、无记忆存储功能等问题，其应用有很大的局限性，所以开发高性能的，具有存储功能的数据采集产品具有很大的市场前景。 随着电子技术的迅速发展，，一些高性能的电子芯片不断推出，为我们进行电子系统设计提供的更多的选择和更多的方便，单片机具有体积小、低功耗、使用方便、处理精度高、性价比高等优点，这些都使得越来越广泛的选用单片机作为数据采集系统的核心处理器。一些高性能的A/D转换芯片的出现也为数据采集系统的设计提供了更多的方便，无论是采集精度还是采样速度都比以前有了较大的提高。其中一些知名的大公司如MAXIM公司、TI公司、ADI公司都有推出性能比效突出的 A/D转换芯片，这些芯片普通具有低功耗、小尺寸的特点，有些芯片还具有多通道的同步转换功能。这些芯片的出现，不仅因为芯片价格便宜，能够降低系统设计的成本，而且可以取代以前繁琐的设计方法，提高系统的集成度。 数据采集器是目前工业控制中应用较多的一类产品，数据采集器的研制已经相当成熟，而且数据采集器的各类不断增多，性能越来越好，功能也越来越强大。 在国外，数据采集器已发展的相当成熟，无论是在工业领域，还是在生活中的应用，比如美国FLUKE公司的262XA系列数据采集器是一种小型、便携、操作简单、使用灵活的数据采集器，它既可单独使用又可和计算机连接使用，它具有多种测量
信号的采样与恢复
信号的采样与恢复实验 一、任务与目的 1. 熟悉信号的采样与恢复的过程。 2. 学习和掌握采样定理。 3. 了解采样频率对信号恢复的影响。 二、原理（条件） PC机一台，TD－SAS系列教学实验系统一套。 1. 采样定理 采样定理论述了在一定条件下，一个连续时间信号完全可以用该信号在等时间间隔上的瞬时值表示。这些值包含了该连续信号全部信息，利用这些值可以恢复原信号。采样定理是连续时间信号与离散时间信号之间的桥梁。 采样定理：对于一个具有有限频谱，且最高频率为ωmax的连续信号进行采样，当采样频率ωs满足ωs>=ωmax时，采样信号能够无失真地恢复出原信号。三角波信号的采样如图4-1-1所示。 图4-1-1信号的采样 2. 采样信号的频谱 连续周期信号经过周期矩形脉冲抽样后，抽样信号的频谱为
它包含了原信号频谱以及重复周期为的原信号频谱的搬移，且幅度按规律变化。所以抽样信号的频谱便是原信号频谱的周期性拓延。某频带有限信号被采样前后频谱如图4-1-2。 图4-1-2 限带信号采样前后频谱 从图中可以看出，当ωs ≥2Bf 时拓延的频谱不会与原信号的频谱发生重叠。这样只需要利用截止频率适当的滤波器便可以恢复出原信号。 3. 采样信号的恢复 将采样信号恢复成原信号，可以用低通滤波器。低通滤波器的截止频率f c 应当满足f max ≤f c ≤f x -f max 。实验中采用的低通滤波器原理图如图4-1-3所示，其截止频率固定为 1802f Hz RC π=≈ 图4-1-3 滤波器电路 4. 单元构成 本实验电路由脉冲采样电路和滤波器两个部分构成，滤波器部分不再赘述。其中的采样保持部分电路由一片CD4052完成。此电路由两个输入端，其中IN1端输入被采样信号，Pu 端输入采样脉冲，经过采样后的信号如图4-1-1所示。 三、内容与步骤 本实验在脉冲采样与恢复单元完成。 1. 信号的采样
信号的采样与恢复
信号的采样与恢复 （安徽建筑工业学院电子与信息学院课程设计） 2012年06月29日 此稿仅为借鉴 摘要 (2) 正文 一、设计目的与要求 (3) 二、设计原理 (4) 三、设计内容和步骤 (5) 1．用MATLAB产生连续信号y=sin(t)和其对应的频谱 (6) ２.对连续信号y=sin(t)进行抽样并产生其频谱 (7) 3. 通过低通滤波恢复原连续信号 (9) 四、总结 (12) 五、数据分析 (13) 六、参考文献 (1) 摘要
数字信号处理是一门理论与实践紧密结合的课程。做大量的习题和上机实验，有助于进一步理解和巩固理论知识，还有助于提高分析和解决实际问题的能力。过去用其他算法语言，实验程序复杂，在有限的实验课时内所做的实验内容少。MATLAB强大的运算和图形显示功能，可使数字信号处理上机实验效率大大提高。特别是它的频谱分析和滤波器分析与设计功能很强，使数字信号处理工作变得十分简单、直观。 本实验设计的题目是：信号的采样与恢复、采样定理的仿真。通过产生一个连续时间信号并生成其频谱，然后对该连续信号抽样，并对采样后的频谱进行分析，最后通过设计低通滤波器滤出抽样所得频谱中多个周期中的一个周期频谱，并显示恢复后的时域连续信号。实验中，原连续信号的频谱由于无法实现真正的连续，所以通过扩大采样点的数目来代替，理论上当采样点数无穷多的时候即可实现连续，基于此尽可能增加采样点数并以此来产生连续信号的频谱。信号采样过程中，通过采样点的不同控制采样频率实现大于或小于二倍最高连续信号的频率，从而可以很好的验证采样定理。信号恢复，滤波器的参数需要很好的设置，以实现将抽样后的信号进行滤波恢复原连续信号。 一、设计目的与要求 1.设计目的和要求 1.掌握利用MATLAB在数字信号处理中的基本应用，并会对结果用所学知识进 行分析。 2.对连续信号进行采样，在满足采样定理和不满足采用定理两种情况下对连 续信号和采样信号进行FFT频谱分析。 3.从采样信号中恢复原信号，对不同采样频率下的恢复信号进行比较分析。 4.基本要求：每组一台电脑，电脑安装MATLAB6.5版本以上软件。 二、设计原理
实验九信号的自然采样与恢复
实验九信号的自然采样与恢复 一、实验目的： 1、理解信号的采样及采样定理以及自然采样信号的频谱特征。 2、掌握和理解信号自然采样以及信号重建的原理，并能用MATLAB实现。 二、实验原理及方法： 本实验主要涉及采样定理的相关内容以及低通滤波器恢复原连续信号的相关知识。信号的抽样与恢复示意图如图7-1所示。 图7-1 信号的抽样与恢复示意图 信号抽样与恢复的原理框图如图7-2所示。
图 7－2 信号抽样与恢复的原理框图 由原理框图不难看出，A/D 转换环节实现抽样、量化、编码过程；数字信号处理环节对得到的数字信号进行必要的处理；D/A 转换环节实现数/模转换，得到连续时间信号；低通滤波器的作用是滤除截止频率以外的信号，恢复出与原信号相比无失真的信号。 原信号得以恢复的条件是B f s 2≥，其中s f 为采样频率，B 为原信号占有的频带宽度。B f 2min =为最低采样频率，当B f s 2<时，采样信号的频率会发生混迭，所以无法用低通滤波器获得原信号频谱的全部内容。 三、实验内容及步骤： 给定带限信号 f(t)，其频谱为 1、画出此信号的频谱图（ω的取值：-0.5π <ω <0.5π ，精度取0.01rad ）。 答：画出f(t)的频谱图即F(W)的图像 程序代码如下： #include
if (w>=-0.5*PI && w<=0.5*PI) return cos(w); else return 0; } main() { double w,F; FILE *fp; for (w=-0.5*PI;w<=0.5*PI;w+=0.01) { F=f(w); printf("w=%.2f, F(w)=%f\n",w,F); fp=fopen("d:\\2.txt","w"); fprintf(fp,"%f\t",F); } system("pause"); } ③F(W)的图像
应用_MATLAB实现连续信号的采样与重构
抽样定理及应用 2.1课程设计的原理 2.1.1连续信号的采样定理 模拟信号经过 (A/D) 变换转换为数字信号的过程称为采样，信号采样后其频谱产生了周期延拓，每隔一个采样频率 fs ，重复出现一次。为保证采样后信号的频谱形状不失真，采样频率必须大于信号中最高频率成分的两倍，这称之为采样定理。时域采样定理从采样信号 恢复原信号 必需满足两个条件： (1) 必须是带限信号，其频谱函数在 ＞ 各处为零；（对信号的要求， 即只有带限信号才能适用采样定理。） (2) 取样频率不能过低，必须 ＞2 （或 ＞2）。（对取样频率的要 求，即取样频率要足够大，采得的样值要足够多，才能恢复原信号。）如果采样频率 大于或等于 ，即 （ 为连续信号 的有限频谱），则采样离散信号能无失真地恢复到原来的连续信号 。一个频 谱在区间（- ， ）以外为零的频带有限信号，可唯一地由其在均匀 间隔 （ ＜ ）上的样点值 所确定。根据时域与频域的对称性， 可以由时域采样定理直接推出频域采样定理。一个时间受限信号()t f ，它集中在（m m ωω+-,）的时间范围内，则该信号的频谱()ωj F 在频域中以间隔为1ω的冲激序列进行采样，采样后的频谱)(1ωj F 可以惟一表示原信号的条件为重复周期 m t T 21≥，或频域间隔m t f 21 21≤ = πω（其中112T πω=）。采样信号 的频谱是原 信号频谱 的周期性重复，它每隔 重复出现一次。当s ω＞2 时， 不会出现混叠现象，
原信号的频谱的形状不会发生变化，从而能从采样信号中恢复原信号。 ＞2的含义是：采样频率大于等于信号最高频率的2倍；这里的“不（注： s 混叠”意味着信号频谱没有被破坏，也就为后面恢复原信号提供了可能！） (a) (b) (c) 图* 抽样定理 a)等抽样频率时的抽样信号及频谱（不混叠） b)高抽样频率时的抽样信号及频谱（不混叠） c) 低抽样频率时的抽样信号及频谱（混叠） 2.1.2信号采样 如图1所示，给出了信号采样原理图
连续信号的采样和恢复
电 子 科 技 大 学 实 验 报 告（二） 学生姓名： 学 号： 指导教师：实验室名称：信号与系统实验室 一、 实验项目名称：连续信号的采样和恢复 三、实验原理： 实际采样和恢复系统如图3.4-1所示。可以证明，奈奎斯特采样定理仍然成立。 ? ) x t ) (t P T ) 图3.4-1 实际采样和恢复系统 采样脉冲： 其中，T s πω2= ，2 /)2/sin(τωτωτs s k k k T a =，T <<τ。 采样后的信号： ∑∞ -∞ =-=?→←k s S F S k j X T j X t x )((1)()(ωωω 当采样频率大于信号最高频率两倍，可以用低通滤波器)(ωj H r 由采样后的信号)(t x S 恢复原始信号)(t x 。 四、实验目的与任务： ()()2() F T T k s k p t P j a k ωπδωω+∞ =-∞ ←?→= -∑
目的：1、使学生通过采样保持电路理解采样原理。 2、使学生理解采样信号的恢复。 任务：记录观察到的波形与频谱；从理论上分析实验中信号的采样保持与恢复的波形与频谱，并与观察结果比较。 五、实验内容： 1、采样定理验证 2、采样产生频谱交迭的验证 六、实验器材（设备、元器件）： 数字信号处理实验箱、信号与系统实验板的低通滤波器模块U11和U22、采样保持器模块U43、PC机端信号与系统实验软件、＋5V电源，连接线、计算机串口连接线等。 七、实验步骤： 打开PC机端软件SSP.EXE，在下拉菜单“实验选择”中选择“实验六”；使用串口电缆连接计算机串口和实验箱串口，打开实验箱电源。 【1.采样定理验证】 1、连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”，如图1所示。 图1 观察原始信号的连线示意图 2、信号选择：按“3”选择“正弦波”，再按“＋”或“－”设置正弦波频率为“2.6kHz”。按“F4”键把采样脉冲设为10kHz。 3、点击SSP软件界面上的按钮，观察原始正弦波。 4、按图2的模块连线示意图连接各模块。
数据采集器原理
数据采集器原理 为商品流通环节而设计的数据采集器(Bar一code Hand Terminal)或称掌上电脑，其具有一体性、机动性、体积小、重量轻、高性能，并适于手持等特点。它是将条码扫描装置与数据终端一体化，带有电池可离线操作的终端电脑设备。 它具有中央处理器(CPU)，只读存储器(ROM)、可读写存储器(RAM)、键盘、屏幕显示器、与计算机接口。条码扫描器，电源等配置，手持终端可通过通讯座与计算机相连用于接收或上传数据，手持终端的运行程序是由计算机编制后下载到手持终端中，可按使用要求完成相应的功能。 数据采集器可用于补充订货、接收订货、销售、入出库、盘点和库存管理以及物流管理等方面。 目前，国内常用的数据采集器有美国Symbol公司的PDT3100、国内公司的LK-PT921等，价格一万多元到两万元。数据采集器有效地解决了商品在流转过程中数据的标识和数量确认的问题，是保证系统的信息快速、准确进行处理的有效手段，由于设备的价格相对较高，商品还没有达到全部通用条码化，数据采集器的普及率还较低，还有待于不断推广。 二、数据采集器的程序功能 数据采集器的操作程序是根据实际的需要进行编制的，必须充分考虑操作使用过程的方便、灵活和通用性。 数据采集器的一般功能 数据采集器应具有数据采集、数据传送、数据删除和系统管理等功能。 数据采集 是将商品的条码通过扫描装置读入，对商品的数量直接进行确认或通过键盘录入的过程，在数据采集器的存储器中以文本数据格式存储，格式为条码（C20）、数量（N4）。 数据传送 数据传送功能有数据的下载和上传。 数据下载是将需要数据采集器进行确认的商品信息从计算机中传送到数据采集器中，通过数据采集器与计算机之间的通讯接口，在计算机管理系统的相应功能中运行设备厂商所提供的数据传送程序，传送内容可以包括：商品条码、名称和数量。数据的下载可以方便地在数据采集时，显示当前读入条码的商品名称和需确认的数量。 数据上传是将采集到的商品数据通过通讯接口，将数据传送到计算机中去，再通过计算机系统的处理，将数据转换到相应的数据库中。 数据删除 数据采集器中的数据在完成了向计算机系统的传送后，需要将数据删除，否则会导致再次数据读入的迭加，造成数据错误。有些情况下，数据可能会向计算机传送多次，待数据确认无效后，方可实行删除。 系统管理 系统管理功能有检查磁盘空间和系统日期时间的调较。 需考虑的一些细节
数据采集系统的设计与实现
长江大学工程技术学院 课程设计报告
课设题目
课程名称
系
部
班
级
学生姓名
学
号
序
号
指导教师
时
间
数据采集系统的设计与实现 汇编语言+微型计算机技术
信息系
2012 年 8 月 28 日～2012 年 9 月 9 日
目录
目录 长江大学工程技术学院 ..................... 错误!未定义书签。 一、设计目的 ............................. 错误!未定义书签。 二、设计内容 ............................. 错误!未定义书签。 三、硬件设计及分析 ....................... 错误!未定义书签。
1．总体结构图......................... 错误!未定义书签。 2.各部件端口地址设计及分析 ............ 错误!未定义书签。 3.各部件的组成及工作原理 .............. 错误!未定义书签。 四、软件设计及分析 ....................... 错误!未定义书签。 1．总体流程图......................... 错误!未定义书签。 2.主要程序编写及分析.................. 错误!未定义书签。 五、系统调试 ............................. 错误!未定义书签。 1.调试环境介绍........................ 错误!未定义书签。 2. 各部件的调试....................... 错误!未定义书签。 3.调试方法及结果...................... 错误!未定义书签。 六、总结与体会 ........................... 错误!未定义书签。 七、附录 ................................. 错误!未定义书签。