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數(shù)據(jù)記錄基于PC的突出優(yōu)勢(shì)

作者: 時(shí)間:2012-09-18 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

最早記錄數(shù)據(jù)的形式是手工測(cè)量,將到書(shū)面日志,并在坐標(biāo)紙上繪出。到了19世紀(jì)末,帶狀圖記錄儀的出現(xiàn)幫助的過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,它能夠機(jī)械地將測(cè)量結(jié)果記錄到紙上。雖然仍有其不足,但是帶狀圖記錄儀相對(duì)人工記錄來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一大飛躍。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/193193.htm

如今,器(或無(wú)紙圖表記錄器)已經(jīng)成為最為普及的數(shù)據(jù)記錄的方式。數(shù)據(jù)記錄器是獨(dú)立的儀器,可以測(cè)量信號(hào),將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于內(nèi)部。很多數(shù)據(jù)記錄器具有內(nèi)置的顯示功能,并可將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C,用于離線(xiàn)分析、永久性存儲(chǔ),或報(bào)告生成。

PC出現(xiàn)不久,就開(kāi)始用于數(shù)據(jù)記錄了。然而,那些早期的基于PC的數(shù)據(jù)記錄器需要特殊的軟硬件來(lái)執(zhí)行記錄功能。那個(gè)時(shí)期的PC的標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)高速數(shù)據(jù)采集來(lái)說(shuō)太慢了。當(dāng)時(shí)的測(cè)試與數(shù)據(jù)采集設(shè)備制造商惠普公司開(kāi)發(fā)了HPIB接口總線(xiàn),以繞過(guò)早期PCs緩慢的I/O接口。隨著大部分的設(shè)備制造商采用了HPIB,它很快變成通用接口總線(xiàn)(GPIB),后來(lái)被采納為IEEE 標(biāo)準(zhǔn),即IEEE-488。而PC處理能力的限制使PC只是徒有其名的數(shù)據(jù)記錄器。在原始數(shù)據(jù)被獲取后,緊隨其后的處理過(guò)程才能創(chuàng)建有用的信息。

隨著基于PC的測(cè)量設(shè)備處理能力的增強(qiáng),設(shè)備的用途也增加了。現(xiàn)在,PC已經(jīng)變成基于PC的數(shù)據(jù)記錄器系統(tǒng)的一部分。數(shù)據(jù)記錄軟件使用高性能的PC處理器、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、顯示器以及I/O總線(xiàn)來(lái)增加記錄數(shù)據(jù)之外的其他特性。今天的基于PC的數(shù)據(jù)記錄器具有實(shí)時(shí)可視化、在線(xiàn)分析、用戶(hù)定義功能、太字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ),以及網(wǎng)絡(luò)連接與協(xié)同能力五大優(yōu)勢(shì)。

實(shí)時(shí)可視化

傳統(tǒng)的單機(jī)數(shù)據(jù)記錄器是純粹的獲取裝置,只能將數(shù)據(jù)記錄到存儲(chǔ)器。在數(shù)據(jù)可用前,技術(shù)人員需要將其從記錄器傳輸?shù)絇C。在早期的系統(tǒng)中,這意味著需要手動(dòng)將數(shù)據(jù)鍵入計(jì)算機(jī)。后來(lái)的系統(tǒng)允許技術(shù)人員利用通信電纜下載數(shù)據(jù)。一旦數(shù)據(jù)被存入PC,電子制表軟件或其它軟件提供圖表與可視化工具用于分析。

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圖1:NI軟硬件幫助筆記本電腦輕松捕獲自動(dòng)化測(cè)量。利用一個(gè)NI的四通道模擬輸入模塊,通過(guò)一個(gè)USB端口連接到PC。

由于基于PC的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)總是與PC相連,在線(xiàn)測(cè)量結(jié)果可以接近實(shí)時(shí)地顯示在PC顯示器上,使結(jié)果立刻可見(jiàn)。一些編程環(huán)境,例如NI LabVIEW,允許用戶(hù)創(chuàng)建自定義界面來(lái)控制測(cè)量設(shè)備并顯示結(jié)果。使用LabVIEW創(chuàng)建用戶(hù)界面非常簡(jiǎn)單,只需在編程窗口中拖放控件與圖表。

在線(xiàn)分析

單機(jī)數(shù)據(jù)記錄器一般獲取原始的,未經(jīng)過(guò)濾的數(shù)據(jù)。然而,大部分情況下,數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò)處理或者調(diào)理才可用。數(shù)據(jù)調(diào)理可以有很多種形式,從簡(jiǎn)單的過(guò)濾到快速傅里葉變換的應(yīng)用。由于早期系統(tǒng)的速度緩慢,從獲取數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)可用于分析之間存在著時(shí)間延遲的情況。

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通過(guò)LabVIEW 3D傳感器映射,將3D 模型對(duì)應(yīng)至分析資料,形象化地顯示數(shù)據(jù)

現(xiàn)代的PC已經(jīng)消除了這種瓶頸。多核處理器與大容量?jī)?nèi)存使今天的PC能夠在線(xiàn)執(zhí)行信號(hào)調(diào)理與分析數(shù)據(jù)。分析軟件包含很多常用的數(shù)學(xué)與信號(hào)處理功能,例如微分方程、曲線(xiàn)擬合、積分與微分、插值與外推,以及很多其它操作。這些工具的大部分使用配置向?qū)В箿y(cè)量的分析變得簡(jiǎn)單。

用戶(hù)定義功能

通常,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄器受到供應(yīng)商定義的硬件和功能的限制。雖然它們能完成通用的任務(wù),但是不一定能滿(mǎn)足特殊的用途。例如,技術(shù)人員需要在某種特定條件下才能記錄數(shù)據(jù),或數(shù)據(jù)記錄器無(wú)法創(chuàng)建內(nèi)置自定義警報(bào)。

基于PC的數(shù)據(jù)記錄器是軟件定義的設(shè)備,軟件可以很容易地定制以滿(mǎn)足特定需求。同時(shí),也可以將警報(bào)、記錄條件、報(bào)告生成、數(shù)據(jù)顯示,以及其它工具添加到基本的記錄功能中去,擴(kuò)展了軟件的基本能力。靈活的文件格式允許將數(shù)據(jù)輸出到其它工具或與其它工具共享。

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NI LabVIEW 可以用來(lái)創(chuàng)建自定義報(bào)警條件,只需簡(jiǎn)單的拖放即可

太字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

基于PC的數(shù)據(jù)記錄器的亮點(diǎn)是它們的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力。單機(jī)記錄器一般具有有限的存儲(chǔ)器,常常是基于閃存或一些其它長(zhǎng)期的存儲(chǔ)裝置。一旦存儲(chǔ)器寫(xiě)滿(mǎn),數(shù)據(jù)記錄器就不能進(jìn)行另外的讀取。

但使用基于PC的數(shù)據(jù)記錄器,存儲(chǔ)功能實(shí)際上變得沒(méi)有限制了。最重要的,獲得具有太字節(jié)容量的PC硬盤(pán)是十分尋常的,它具有足夠的空間用于測(cè)量以及永久性的存儲(chǔ)。此外,PC也可以將其存儲(chǔ)內(nèi)容轉(zhuǎn)存到其它設(shè)備,比如CD、DVD,或記憶棒,又或者將數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)絡(luò)上的另一個(gè)系統(tǒng),釋放空間用于另外的測(cè)量,以繼續(xù)記錄新的數(shù)據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)連接

PC的網(wǎng)絡(luò)通訊能力賦予基于PC的數(shù)據(jù)記錄以重大優(yōu)勢(shì)。首先,如同前面提及的,網(wǎng)絡(luò)可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量提升到一個(gè)無(wú)限的水平。更重要的,它也允許從網(wǎng)絡(luò)上另一臺(tái)機(jī)器訪問(wèn)記錄的數(shù)據(jù),給予從任何位置遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)記錄運(yùn)行的能力。自定義警報(bào)可以發(fā)送郵件提示出現(xiàn)異?;蜴溄拥揭粋€(gè)網(wǎng)頁(yè),使任

何人通過(guò)Web瀏覽器查看活動(dòng)數(shù)據(jù)。

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諸如Adobe Flex Web這樣的應(yīng)用,可以直接從傳感器中提取信息,用于顯示目的

持續(xù)不斷地檢驗(yàn)一個(gè)需要幾天或幾周的長(zhǎng)期監(jiān)控的應(yīng)用結(jié)果是非常困難的。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)用于遠(yuǎn)距離觀察的遠(yuǎn)程監(jiān)控很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。例如,NI LabVIEW 可以用來(lái)創(chuàng)建自定義報(bào)警條件,在警報(bào)條件觸發(fā)時(shí)能夠發(fā)送電子郵件。它甚至可以用來(lái)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù),允許通過(guò)基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用軟件直接觀察數(shù)據(jù)。通過(guò)將單機(jī)數(shù)據(jù)記錄器的數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)功能與現(xiàn)代PC的存檔、分析、報(bào)告,以及顯示功能相結(jié)合,基于PC的記錄系統(tǒng)最終使數(shù)據(jù)記錄過(guò)程完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。



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