該最小系統構成的電路簡單，穩定性好，滿足了數據采集系統的要求。

4 數據信號的傳輸
對本系統而言，數據信號是二進制編碼，在數據采集過程中沒有對數據編碼進行封裝，因此數據信號的傳輸是直接通過物理鏈路層進行。由于被控對象離中控室較遠，因此數據采集后需要傳輸較長的距離，如采用一般的RS 232接口的非平衡傳輸方式，即所謂單端通信方式，其收、發端的數據信號是相對于信號地，典型的RS 232信號在正負電平之間變化，在發送數據時，發送端驅動器輸出正電平在+5～+15 V，負電平在-5～-15 V。當無數據傳輸時，傳輸線上為TTL電平，從開始傳送數據到數據傳輸結束，傳輸線上的電平從TTL電平到RS 232電平再返回TTL電平。接收器典型的工作電平在+3～+12 v與-3～-12 V。由于發送電平與接收電平的差僅為2～3 V，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大約為15 m，最高速率為20 Kb／s。RS 232是為點對點通信而設計的，其驅動器負載為3～7 kΩ，所以RS 232僅適合本地設備之間的通信，對距離較遠的數據傳輸顯然存在問題。
RS 422標準全稱是“平衡電壓數字接口電路的電氣特性”，由于接收器采用高輸入阻抗，發送驅動器比RS 232的驅動能力更強，故允許在相同傳輸線上連接多個接收節點。RS 422四線接口由于采用單獨的發送和接收通道，因此不必控制數據方向，各裝置之間任何必須的信號交換均可以按軟件方式或硬件方式(一對單獨的雙絞線)實現。RS 422的最大傳輸距離約為1 000 m，最大傳輸速率為10 Mb／s，其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，在100 Kb／s速率以下，才可能達到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100 m長的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1 Mb／s。在本系統中，數據采樣率為10 Kb／s，數據傳輸的距離大約為80 m，可見在本系統中采用RS 422完全可以滿足要求。

5 轉換器
數據采集后需要傳送到中控室的主計算機進行處理，在中控室的計算機端，數據信號是通過串口以RS 232標準接入的。而數據源端輸出的信號是RS 422標準，數據編碼是格雷碼，不能直接與主計算機之間進行數據傳輸，數據采集還需要由激勵信號啟動。由此設計一個數據轉換器，由轉換器產生激勵信號，控制數據采樣的采樣率進行采樣。轉換器也作為絕對編碼器輸出數據的接收器，轉換器接收數據以后，將格雷碼轉換為二進制代碼，再將二進制代碼進行處理，直接轉換為控制轉速的編碼信號，這樣就大大減輕了主計算機對接收到的數據信號進行分析處理的工作。轉換器將處理后的轉速信號以RS 232標準與主計算機的串口之間直接進行數據通信，由于轉換器的位置也在中控室，距離主計算機很近，故采用RS 232標準完全能夠滿足要求，根據數據采集的采樣率，利用串口通信的波特率也能滿足系統需要。
在本系統中，絕對編碼器采用的是成品，保證了數據源的準確和穩定，主計算機采用工控機，其穩定性和可靠性也能滿足要求。數據轉換器為了提供同步激勵和接收數據以及標準轉換，只能自己分析設計，對底層物理鏈路層而言，需要進行充分的考慮，本文不對轉換器的分析和設計進行討論。

6 結語
在數據采集方面，就跟蹤控制系統而言，采用旋轉變壓器，其價格相對較低，但是其采集的一次信號為模擬量，要經過中間的A／D轉換和二次誤差調整與精度補償，給數據源的精度帶來一定影響。使用絕對編碼器，由于輸出的是數字信號(光電轉換在內部完成)，減少了轉換與補償帶來的誤差影響，提高了數據精度，精確的數據源對控制精度起到了絕定性的作用。盡管數據通信已經較為成熟，但選擇適當的方式減小數據傳輸過程帶來的影響也是至關重要的一個環節，這在實際系統設計中應該得到相應的重視。就本文提出設計的系統模型，在硬件系統配置上進行了充分的考慮，所采集的數據與跟蹤算法的配合，使跟蹤控制的精度得到了保證，在實際運行過程中監測的結果數據顯示，實際運行控制精度比設計預期的精度要高。