數據采集系統設計原則與基本方法
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【1】良好的性價比
系統硬件設計中，一定要注意在滿足性能指標的前提下，盡可能地降低價格，以便得到高的性能價格比，這是硬件設計中優先考慮的一個主要因素。因為系統在設計完成后，主要的成本便集中在硬件方面，當然也成為產品爭取市場關鍵因素之一。
【2】安全性和可靠性
選購設備要考慮環境的溫度、濕度、壓力、振動、粉塵等要求，以保證在規定的工作環境下，系統性能穩定、工作可靠。要有超量程和過載保護，保證輸入、輸出通道正常工作。要注意對交流市電以及電火花等的隔離。
【3】較強抗干擾能力
有完善的抗干擾措施，是保證系統精度、工作正常和不產生錯誤的必要條件。例如強電與弱電之間的隔離措施，對電磁干擾的屏蔽，正確接地、高輸人阻抗下的防止漏電等。
2、軟件設計的基本原則
【1】結構合理
程序應該采用結構模塊化設計。這不僅有利于程序的進一步擴充或完善，而且也有利于程序的后期修改和維護。
【2】操作性能好，使用方便，具備良好的人機界面。
【3】具有一定的保護措施和容錯功能
系統應設計一定的檢測程序，例如狀態檢測和診斷程序，以便系統發生故障時，便于查找故障部位。對于重要的參數要定時存儲，以防止因掉電而丟失數據。
【4】提高程序的執行速度，盡量減小占用系統的內存。
【5】給出必要的程序說明，便于后期程序維護。
二、系統設計的一般步驟
1、分析問題和確定任務
在進行系統設計之前，必須對要解決的問題進行調查研究、分析論證。如產品的應用場合、面向的客戶類型等。在此基礎上，根據實際應用中的問題提出具體的要求，確定系統所要完成的數據采集任務和技術指標，確定調試系統和開發軟件的手段等。另外，還要對系統設計過程中可能遇到的技術難點做到心中有數，初步定出系統設計的技術路線。
2、確定采樣周期Ts
采樣周期Ts決定了采樣數據的質量和數量。利用采樣定理和系統設指標來確定采樣周期。
3．系統總體設計
在系統總體設計階段，一般應做以下幾項工作。
【1】進行硬件和軟件的功能分配
一般來說，多采用硬件，可以簡化軟件設計工作，并使系統的速度性能得到改善，但成本會增加，同時，也因接點數增加而增加不可靠因素。若用軟件代替硬件功能，可以增加系統的靈活性，降低成本，但系統的工作速度也降低。要根據系統的技術要求，在確定系統總體方案時進行合理的功能分配。
【2】系統A／D通道方案的確定
（1）模擬信號輸人范圍、被采集信號的分辨率；
（2）完成一次轉換所需的時間；
（3）模擬輸入信號的特性是什么，是否經過濾波，信號的最高頻率是多少；
（4）模擬信號傳輸所需的通道數；
（5）多路通道切換率是多少，期望的采樣/保持器的采集時間是多少；
（6）在保持期間允許的電壓下降是多少；
（7）通過多路開關及信號源串聯電阻的保持器旁路電流引起的偏差是多少；
（8）所需精度（包括線性度、相對精度、增益及偏置誤差）是多少；
（9）當環境溫度變化時，各種誤差限制在什么范圍，在什么條件下允許有漏碼；
（10）各通道模擬信號的采集是否要求同步；
（11）所有的通道是否都使用同樣的數據傳輸速率；
（12）數據通道是串行操作還是并行操作；
（13）數據通道是隨機選擇，還是按某種預定的順序工作；
（14）系統電源穩定性的要求是什么，由于電源變化引起的誤差是多少；
（15）電源切斷時是否可能損壞有關芯片（對CMOS的多路開關是安全的，因為當電源切斷時，多路開關是打開的；而對結型FET多路開關是接通的，因此有損壞芯片的可能。
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