DAQ系统的基本任务是物理信号的测量和产生。数据采集系统是借助软件来控制DAQ设备实现采集原始数据、分析数据、给出结果。数据采集系统由传感器、信号调理电路、DAQ卡和计算机及测试软件等几部分构成，如图6－1所示。
图6－1 PC－DAQ/PCI数据采集系统的组成
1.传感器与信号变换
传感器与信号变换是指待测物理量通过传感器和变换器转换成为电信号。在设计自动化测量系统前，必须要对待测对象和测量范围作详细分析，正确选择合适的传感器和变换器。
2.信号调理电路
从传感器得到的信号一般要经过信号调理后才能进入数据采集设备。根据实际情况和需要，信号调理主要包括放大、隔离、滤波、激励、线性化等过程。
（1）放大。对微弱的信号都要进行放大，以提高分辨率，并使调理后的信号电压范围与ADC的信号电压范围匹配。信号调理模块要靠近信号源或传感器，使得信号在受到传输信号环境的噪声影响之前被放大，从而提高信噪比。
（2）隔离。隔离是指使用变压器、光或电容耦合等方法在被测试端和测试系统之间传递信号，避免直接的电连接。使用隔离的原因有两个：一个是从安全角度考虑；另一个是可使从数据采集卡读出来的数据不受地电位和输入模式的影响。如果数据采集卡的地与信号地之间有电位差，而又不进行隔离，那么就有可能形成接地回路，引起误差。
（3）滤波。滤波的目的是从所测量的信号中除去不需要的频率成分。大多数信号调理模块都有低通滤波器，用来去除噪声。为了滤除信号高于最高频率以上的所有信号，通常使用抗混叠滤波器。某些高性能的数据卡自身带有抗混叠滤波器。
（4）激励。信号调理设备通常能够为某些传感器提供所需要的激励信号，如应变传感器、热敏电阻等需要外界的电压或电流信号激励。
（5）线性化。许多传感器对被测量的响应是非线性的，因此，需要对输出信号进行线性化，以补偿传感器带来的误差。数据采集系统可以利用软件来解决这一问题。
由于不同的传感器有不同的特性，信号调理要根据实际的需要来选用。当然，如果实际中的信号符合数据采集卡的要求，则可以省略信号调理模块。
3.数据采集设备
数据采集设备将数据送到计算机中，比较常见的是PCI数据采集卡。这种采集卡直接插到台式机的PCI插槽上；还有基于PXI规范的数据采集设备，它内部可以插入多个数据采集卡，相当于扩展了计算机的PCI插槽；另外还有USB接口、串口以及笔记本电脑中无线网卡常用的PCMCIA口等。
4.计算机及测试软件
NI公司有一句口号，即“软件就是仪器”，极大地强调了软件的重要性。基于LabVIEW开发环境下的数据采集的程序模块如图6－2所示。它包括驱动程序、硬件配置管理软件、应用软件。要与硬件打交道，首先要有驱动程序。DAQmx是数据采集卡的驱动程序。Measurement＆Automation是硬件配置管理软件，再加上LabVIEW编程环境，用户就可以根据自己的需要开发应用程序。
图6－2 基于NI－DAQmx的数据采集程序模块
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
