[发明专利]一种数据采集装置的参数拟合方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量、测试技术领域，特别是涉及一种数据采集装置的参数拟合方法。

背景技术

在测量和测试技术领域中，所谓的数据采集装置，是指从被测目标中自动采集并测量数据信息的一种装置。在有些情况下，数据采集装置不能直接采集某些物理量(如温度、压强等)，而是需要将数据采集装置与外部的信号转换器相连，组成一个数据采集系统。信号转换器采集所述物理量，并将该物理量转化为数据采集装置可以测量的电信号，之后，将所述电信号接入至数据采集装置，然后，数据采集装置采集信号转换器输出的电信号，对所述电信号做进一步处理后，就可以测量到诸如温度、电阻、频率、周期、压力、压强等各种类型的物理量。所述信号转换器可以是温度传感器、压力传感器等各种传感器。

如图1所示，为一种数据采集系统的结构示意图，所述数据采集系统包括：数据采集装置100、模块卡200和信号转换器300。所述数据采集装置100包括：主控单元101和背板单元102，所述背板单元102具有用于插入模块卡200的插槽，所述数据采集装置100的背板单元102上可以插入各种类型的模块卡200。

模块卡200简称为模块，其通常包括通道卡201和数据采集卡202两种，此外，还包括其它类型的模块卡，如模拟数字信号转换卡、示波器卡、多功能卡等，它们可以单独控制，不需要或者不能与数据采集卡202联合使用。所述通道卡201可以是MUX卡(也称开关卡)、矩阵卡等其它类型的卡。每一个通道卡201的内部包含由继电器开关构成得多个通道，被测信号通过外部接线接入通道卡201中的各个通道中，主控单元101通过向通道卡201发送控制命令，控制开关的闭合状态，从而将对应通道上接入的被测信号引入至万用表卡202中。数据采集卡202又称测量卡，它可以是电压表卡、电流表卡、万用表卡、示波器卡、频率计卡等各种类型的单一卡；也可以是包括上述各种单一卡的集成卡，集成有多种测量功能。所述数据采集卡202用于测量通过各种类型的通道卡201连接进来的被测信号，主控单元101通过向数据采集卡202发送控制命令，控制数据采集卡202接收来自不同通道的电信号，进行数据采集。当通道卡201的接入端连接上信号转换器时，所述的装置就可以实现多种物理量的测量，例如，连接热电偶等温度传感器可以实现温度测量，连接压力传感器可以实现压力测量等。

主控单元101是一个控制整个系统工作的单元，它通过背板单元102与模块卡200相连接。主控单元101通过协调多个模块卡200完成输入信号(即被测信号)的切换和数据采集操作。

背板单元102具备有多个插槽，用于插入不同的模块卡200，它起连接主控单元101和模块卡200的“桥梁”作用，通过背板单元102上的模拟总线，可以将各个通道中的被测信号输入至数据采集卡202中；通过背板单元102上的通信总线，主控单元101可以向通道卡201和数据采集卡202发送控制命令以及接收数据采集卡202测量的电信号。另外，主控单元101和各个模块卡200的供电也是通过背板单元102上的电源电路提供的。需要说明的是，主控单元101的供电电路也可以是在其所在的主板上。

在进行数据采集之前，信号转换器300先将被测物理量转换为数据采集装置100可以测量的电信号，并接入到通道卡201的某一个通道的输入端，图1所示的信号转换器300与通道卡1相连，实际应用中，信号转换器300可以与任意一个通道卡的任意一个通道相连接。在进行数据采集时，数据采集装置100的主控单元101通过通信总线，发送控制命令到通道卡201；通道卡201根据控制命令接通相应的一个通道，通过该通道将所述电信号输入到模拟总线上；然后主控单元101通过通信总线，发送控制命令到数据采集卡202，数据采集卡202根据该控制命令对模拟总线上的电信号进行测量，获得测量数据；测量完成后数据采集卡202通过通信总线将测量数据返回给主控单元101，至此，完成了所述通道上的数据采集过程。

通常，用于在工业现场采集被测物理量的信号转换器通常都是非线性的、非精确的，即将被测物理量转换为电信号的过程是非线性的、非精确的。数据采集装置100上的数据采集卡202采集电信号后获得测量数据，然后，还会根据该装置的工作场合和工作条件采用一种或多种方法，将采集到的非线性的、不精确的测量数据通过简单的线性运算方法将其修正成为精确的、线性化的测量结果。