目录 1
第1章 绪论 1
1.1 数据采集的意义和任务 1
1.2 数据采集系统的基本功能 1
1.3 数据采集系统的结构形式 2
1.3.1 微型计算机数据采集系统 2
1.3.2 集散型数据采集系统 5
1.4 数据采集系统的软件 6
1.5 数据处理的类型和任务 7
1.5.1 数据处理的类型 7
1.5.2 数据处理的任务 8
习题与思考题 8
第2章 模拟信号的数字化处理 10
2.1 概述 10
2.2 采样过程 11
2.3 采样定理 12
2.3.1 采样定理 12
2.3.2 采样定理中两个条件的物理意义 13
2.3.3 采样定理不适用的情况 13
2.4 频混的产生与消除频混的措施 14
2.4.1 频混的产生 14
2.4.2 消除频混 14
2.5 采样技术的讨论 15
2.6 模拟信号的采样控制方式 20
2.6.1 模拟信号的采样控制方式 20
2.6.2 采样控制方式的选择 22
2.7 量化与量化误差 22
2.7.1 量化 23
2.7.2 量化方法 23
2.7.3 量化误差 25
2.8.1 单极性编码 29
2.8 编码 29
2.8.2 双极性编码 34
习题与思考题 35
第3章 模拟多路开关 37
3.1 概述 37
3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标 38
3.2.1 多路开关工作原理 38
3.2.2 多路开关的主要指标 40
3.3 多路开关集成芯片 40
3.3.1 无译码器的多路开关 40
3.3.2 有译码器的多路开关 41
3.4 多路开关的电路特性 44
3.5 多路开关的配置 47
3.6 模拟多路开关的应用 50
3.6.1 通道的扩展方法 50
3.6.2 组成增益可程控的电压运算放大器 51
习题与思考题 52
第4章 测量放大器 53
4.1 概述 53
4.2 测量放大器的电路原理 53
4.3 测量放大器的主要技术指标 55
4.4 测量放大器集成芯片 56
4.4.1 AD521 56
4.4.2 AD522 57
4.5 测量放大器的使用 59
4.5.1 AD521芯片的使用示例 59
4.5.2 AD522芯片的使用示例 59
4.6 隔离放大器 59
4.6.1 隔离放大器的结构 60
4.6.2 隔离放大器的应用 61
习题与思考题 63
5.1 概述 64
5.2 采样／保持器的工作原理 64
第5章 采样／保持器 64
5.3 采样／保持器的类型和主要性能参数 65
5.3.1 采样／保持器的类型 65
5.3.2 采样／保持器的主要性能参数 67
5.4 系统采集速率与采样／保持器的关系 69
5.5 采样／保持器集成芯片 71
5.5.1 AD582 71
5.5.2 LF198 73
5.6 采样／保持器使用中应注意的问题 74
5.6.1 采样／保持器选用时应注意的问题 74
5.6.2 电路设计中应注意的问题 75
习题与思考题 76
第6章 模／数转换器 78
6.1 A/D转换器的分类 78
6.2 A/D转换器的主要技术指标 78
6.3.1 工作原理 82
6.3 逐次逼近式A/D转换器 82
6.3.2 工作过程 83
6.4 双斜积分式A/D转换器 84
6.4.1 工作原理 84
6.4.2 工作过程 85
6.5 单片集成A/D转换器 86
6.5.1 8位A/D转换器芯片ADC0809 86
6.5.2 12位A/D转换器芯片AD574A 89
6.5.3 12位带采样/保持的A/D转换器芯片AD678 94
6.6 面对设计如何选择和使用A/D转换器 97
6.7 A/D转换器与微机接口 100
6.7.1 接口设计中的问题 101
6.7.2 内含三态缓冲器的A/D转换器接口电路 104
6.7.3 不带三态缓冲器的A/D转换器接口电路 109
习题与思考题 111
7.1.1 D/A转换器的分类 113
7.1 D/A转换器的分类和组成 113
第7章 数／模转换器 113
7.1.2 D/A转换器的基本组成 115
7.2 D/A转换器的主要技术指标 115
7.3 并行D/A转换器 118
7.3.1 权电阻D/A转换器 118
7.3.2 T型电阻D/A转换器 120
7.3.3 具有双极性输出的D/A转换器 121
7.4 单片集成D/A转换器 123
7.4.1 DAC0832 123
7.4.2 DAC1210 125
7.4.3 AD7534 126
7.5 D/A转换器接口的隔离 128
7.6 D/A转换器与微机的接口 129
7.6.1 无输入锁存器的D/A转换器与微机的接口 129
7.6.2 具有输入锁存的D/A转换器与微机的接口 131
习题与思考题 134
第8章 数据的接口板卡采集 136
8.1 概述 136
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡 136
8.2.1 概述 136
8.2.2 主要技术指标 137
8.2.3 工作原理 137
8.2.4 使用与工作方式选择 138
8.2.5 模入码制以及数据与模拟量的对应关系 142
8.2.6 外触发信号E.T的要求 142
8.2.7 中断方式工作 142
8.2.8 关于转换及中断标志使用的补充说明 143
8.2.9 PC-6319编程举例 143
8.3 PC-6311D模入模出接口卡 146
8.3.1 概述 146
8.3.2 主要技术参数 146
8.3.3 工作原理 147
8.3.5 使用与工作方式选择 148
8.3.4 安装及使用注意 148
8.3.6 模入模出码制以及数据与模拟量的对应关系 153
8.3.7 外触发信号E.T的要求 154
8.3.8 中断工作方式 154
8.3.9 电流输出方式的使用与扩展 154
8.3.10 调整与校准 154
8.3.11 编程举例 155
8.4 Windows 98数据采集板卡编程 157
习题与思考题 160
第9章 数字信号的采集 162
9.1 8255A可编程外围接口芯片 162
9.1.1 用途和结构 162
9.1.2 工作方式 163
9.1.3 初始化 164
9.2.1 概述 165
9.2 PS-2304数字量I/O接口板简介 165
9.2.2 使用与工作方式选择 166
9.3 BCD码并行数字信号的采集 168
9.4 车速脉冲信号的采集计数 174
9.4.1 车速脉冲信号的变换 174
9.4.2 脉冲信号的处理 175
9.4.3 脉冲信号的采集计数 175
习题与思考题 179
第10章 数据的串行端口采集 180
10.1 数字信号的异步串行传送 180
10.1.1 数据异步串行传送的概念 180
10.1.2 数据串行通信协议基本模型 185
10.1.3 数据串行通信接口标准 185
10.1.4 PC机与8031多机数据采集系统串行通信 188
10.2 MSComm控件应用 199
10.2.1 MSComm控件方法 199
10.2.2 MSComm控件属性 200
10.2.3 MSComm控件事件 210
10.2.4 MSComm控件的错误消息 210
10.3 RS-485总线模块RM417编程 211
10.3.1 RS-485总线模块RM417概况 211
10.3.2 RM417模块的MSComm控件编程 217
10.4 EDA9033E电参数模块的数据采集 223
10.4.1 概述 223
10.4.2 主要功能与技术指标 224
10.4.3 EDA9033模块的外形及端子定义 225
10.4.4 模块应用接线 227
10.4.5 模块使用设置 230
10.4.6 EDA9033E模块ASCII码通信指令及参数计算 232
10.4.7 EDA9033E模块数据采集程序编程 235
习题与思考题 245
11.1 数据采集系统中常见的干扰 246
第11章 数据采集系统的抗干扰技术 246
11.2 供电系统的抗干扰 249
11.3 模拟信号输入通道的抗干扰 252
11.3.1 采用隔离技术隔离干扰 252
11.3.2 采用滤波器滤除干扰 254
11.3.3 采用浮置措施抑制干扰 254
11.3.4 长线传输的抗干扰措施 255
11.3.5 A/D转换器的抗干扰 265
11.3.6 印刷电路板及电路的抗干扰设计措施 268
11.4 接地问题 273
11.4.1 数据采集系统中地线的类型 273
11.4.2 接地问题的处理 274
11.5 微机总线的抗干扰措施 276
11.6 数据采集软件的抗干扰 278
11.6.1 软件干扰的产生与抑制 278
11.6.2 软件的抗干扰措施 279
习题与思考题 282
12.1 采样数据的标度变换 284
第12章 采样数据的预处理 284
12.1.1 线性参数的标度变换 285
12.1.2 非线性参数的标度变换 285
12.1.3 应用举例 288
12.2 采样数据的数字滤波 290
12.2.1 中值滤波法 291
12.2.2 算术平均值法 292
12.2.3 加权平均滤波法 292
12.2.4 一阶滞后滤波法（惯性滤波法） 293
12.2.5 防脉冲干扰复合滤波法 294
12.3 剔除采样数据中的奇异项 294
12.4 去除或提取采样数据的趋势项 300
12.5 采样数据的平滑处理 302
12.5.1 平均法 303
12.5.2 五点三次平滑法 304
12.5.3 数据平滑方法的实质 307
习题与思考题 308
第13章 数据采集系统设计 309
13.1 系统设计的基本原则 309
13.1.1 硬件设计的基本原则 309
13.1.2 软件设计的基本原则 309
13.2 系统设计的一般步骤 310
13.3 系统A/D通道的确定 313
13.3.1 系统A/D通道芯片的选择 313
13.3.2 系统A/D通道方案的确定 316
13.4 微型计算机配置方案的选择 319
13.5 系统的误差分配及速度估计 321
13.5.1 系统的误差分配 321
13.5.2 速度估计 325
习题与思考题 325
14.1 发动机台架试验的数据采集系统 326
14.1.1 系统概述 326
第14章 数据采集系统实例 326
14.1.2 瞬态参数模块的设计 327
14.1.3 稳态参数的采集 329
14.1.4 抗干扰措施 330
14.2 土壤工作部件性能参数数据采集系统 330
14.2.1 试验装置和数据采集系统的构成 330
14.2.2 定点等距采集数据的算法 331
14.2.4 几个关键技术问题的处理 333
14.2.3 计算项目和数学模型 333
14.2.5 抗干扰措施 334
14.2.6 数据采集结果 334
14.3 用RS-485构成温室环境远程数据采集系统 335
14.3.1 系统网络拓扑结构 336
14.3.2 系统网络协议 337
14.3.3 系统硬件 337
14.3.4 系统软件设计 338
14.4.1 USB简介 348
14.4 USB在数据采集系统中的应用 348
14.4.2 采用USB传输的数据采集系统 349
14.5 基于CAN总线的热网远程数据采集系统 351
14.5.1 CAN总线简介 352
14.5.2 系统构成 352
14.5.3 系统硬件 353
14.5.4 软件设计 354
14.6 用CAN总线构成人工气候室环境数据采集系统 356
14.6.1 系统构成 356
14.6.2 MSComm通信控件使用 357
14.6.3 系统的CAN总线通信设计 358
14.7 单片机温度数据采集系统 360
14.7.1 系统性能指标 360
14.7.2 硬件的考虑 361
14.7.3 软件设计 362
14.8 结束语 363
参考文献 364