数据采集系统
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第12章．自动化测量系统
概念：
人工测量与自动化测量 人工测量/自动测量模式切换 自动化测量系统 集中式、分布式及主从分布式
第12章．自动化测量系统
12.1 自动化测量系统概述
测量系统
是指借助于测量仪器与设备获得测量结果的整 个过程的测量体系。
或指用来对被测量赋值的操作程序、评价人、 量具、设备、环境及软件等要素的综合,是获 得测量结果的整个过程。
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第12章．自动化测量系统
12.1 自动化测量系统概述
自动化测量系统的构建 构建一个自动化测量系统，除考虑上述因素外，还 应考虑。连续采样、模/数转换、软件分析、计算机 处理、自动监控、人机界面、通信网络等要素。
12.2 集中式及分布式自动化测量系统
工业化过程自动化测量系统分类
集中式自动化测量系统 （ “集中式”是指整个整个系统中一个主
传感器
信号调理
超低功耗单片机 （内含 ）
电池供电
记录存储 串行接口
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12.3.2 采用数字传感器的数据采集器
DS18B20是一种可组网的数字温度传感器，具有单总 线的结构
每个DS18B20都有一个64位的地址码
非易失串行存储器
复位电路
）
数字温度传感器1 数字温度传感器2
数字温度传感器8
（
建筑环境测试技术
第3篇 测试技术(4学时)
第12章 自动化测量系统（2学 时）
12.1 自动化测量系统概述 12.2 集中及分布式自动测量系 统 12.3 数据采集器 12.4 数据采集系统
第13章 建筑环境测试技术（2学时）
13.1 建筑能耗测试技术 13.2 通风空调系统风量测量技术 13.3 一般通风用空气过滤器性能测量技术 13.4 空气冷却器与空气加热器性能测量技术 13.5 散热器热工性能测量技术 13.6 空调机组测量技术 13.7 洁净室测量技术 13.8 工业企业噪声测量技术 *建筑热工温度与热流巡回检测仪检测技术 *建筑环境测试新技术与新设备（激光多普 勒测速仪、红外热像仪、全息干涉仪、脉冲
无线信道主从分布式应用实例（参见书中介绍）
数据采集器的主要功能
12.3 数据采集器（自记仪）
模拟自动记录仪
将模拟数据转化为移动的机械手臂， 在卷纸上画出随时间变化的测量参 数的曲线
早期的有毛发湿度自记仪
数据采集器
将测量信号转化为数字在内部保存 设备中的数据须转移到PC中分析，
判断、信息存储等功能。 只适用于规模较小的工业过程，测量点数应在100点
以内，传输距离一般应在百米以内。 当系统的规模较大时，主机的负担较重，实时性变差。 测量点数较多，测量的地理范围较大时，应采用分布
式自动化测量系统。
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12.2.2 主从分布式自动化测量统
系统构成：主要由主计算机、通信信道及现场分机。 主机：可由一台带有RS—232C或RS—485总线接口
中子活化技术）
建筑环境测试技术
第3篇 测试技术
12．自动化测量系统试
授课时间：2学时 主要内容：
数据采集器的结构，集中及分布式自动测量系统。
重点和难点:
数据采集器的结构和典型功能
建筑环境测试技术
第12章 自动化测量系统
本章主要内容
自动化测量系统概述
集中及分布式自动测 量系统
数据采集器
保存和生成报表 采用电池供电
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12.3.1 数据采集器概述
定义：电池供电的、便携式的、具有海量存储器的、
具有与PC机接口的数据采集分时记录智能仪表
类型：一体式数据采集器，即数据采集器自带传感
器；组合式数据采集器，即传感器和数据采集器是分 离的
组合式数据采集器可以分为单通道和多通道的。多通 道的可以一次同时从多个输入端采集数据
）（
） ... （
）
... ... ...
单片机
串行通信接口 ）
8点温度数据采集器 3.6 纽扣电池 或
电源切换电路 串行窃电电路
9 电池（6 ）
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智能仪表与采集系统实物简介 一、一线通温度传感器
②现场数据 采集器
①计算机传输线
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二、智能数据采集模块实物简介
机，只使用一份数据 ）
分布式自动化测量系统
户端都有数据的副本 ）
（ “分布式”就是多个分机，每一个客
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12.2.1 集中式自动化测量系统
自动化测量核心是一台微型计算机，在机内扩展一定 数量的I/O接口板与现场测量仪表进行匹配连接.
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集中式自动化测量特点
在监控中心可实时地观察到系统的全部测量数据。 以微型计算机为核心的，具有强大的数值计算、逻辑
的微型计算机担任。 RS—485接口
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12.2.2 主从分布式自动化测量系统
RS—485接口 半双工工作方式，在总线上任意时刻只能有一台分机占有 总线 可进行分时双向数据通讯，可以高速远距离传递信号 智能仪表都配有RS—485总线接口 一般情况下，RS—485总线可连接32台分机，最大传输距离 可达到1200m，数据传送速率可达100 kbit/s
构建（一个理想）测量系统，要考虑诸如测量 的目的、被测对象的特性、测量精度要求、系 统实时性要求、地理位置分布、现场条件等多 方面的因素。
• 测量系统的构建
– 测量的目 – 被测对象的特性 – 测量精度 – 实时性 – 现场条件 – 时空定位
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•自动化测量系统
– 主从式系统 – 多主式系统 – 分布式系统 – 系统设备 – 自记式采集器
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• 主从分布式自动测量系统的特点
– 灵活性: 负载、危险、功能、地域分散和不确定等特点 – 远程性: 测量的作用半径大 – 实时性： 大部分的数据处 理工作由分机完 成，提高了数据 测量的是实时性 – 可靠性： 某一台分机出现 影故障并不响整 行。个系统的运 例：
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第12章．自动化测量系统
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• RS-485主从分布式自动化测量系统
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• 无线信道的主从分布式测量系统
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• 主从分布式测量系统的工作过程
– 分机各自巡检测量 – 分机自行数据处理（数字滤波、标度变换、A/D转换、
显示、存储等） – 分机与主机进行数据交换 – 主机是整个测量系统的中心，负责数据进一步的加工
处理 – 数据交换由主机控制，定时完成数据通信 – 主机完成协调工作