第1章 數(shù)據(jù)采集及其基本原理 001
1.1 數(shù)據(jù)采集的發(fā)展與歷史 001
1.1.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)的起源 001
1.1.2 數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展歷程 002
1.1.3 現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集技術(shù)及發(fā)展 003
1.2 現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用 005
1.3 數(shù)據(jù)采集技術(shù) 013
1.3.1 數(shù)據(jù)采集的基本概念 013
1.3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的任務(wù) 014
1.3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo) 014
1.4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式 016
1.4.1 集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 016
1.4.2 分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 018
1.4.3 分布式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 019
1.5 模擬信號(hào)數(shù)據(jù)采集的原理過(guò)程 020
1.6 數(shù)據(jù)采集信號(hào)處理 022
1.6.1 數(shù)據(jù)處理的類(lèi)型 022
1.6.2 數(shù)據(jù)處理的任務(wù) 023
習(xí)題 023

第2章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)常用傳感器 024
2.1 傳感器基本概念 024
2.1.1 傳感器及其選型 024
2.1.2 傳感器的分類(lèi) 025
2.2 電阻式傳感器 027
2.2.1 電阻應(yīng)變式傳感器 027
2.2.2 變阻式傳感器 031
2.3 電容式傳感器 032
2.3.1 工作原理 032
2.3.2 電容式傳感器的類(lèi)型 032
2.4 電感式傳感器 035
2.4.1 自感式傳感器 035
2.4.2 互感式傳感器 039
2.5 磁電式傳感器 040
2.5.1 動(dòng)圈式和動(dòng)鐵式傳感器 040
2.5.2 磁阻式傳感器 041
2.6 壓電式傳感器 042
2.6.1 工作原理 042
2.6.2 壓電材料 043
2.7 光電式傳感器 044
2.7.1 光電效應(yīng) 044
2.7.2 光電器件 045
2.8 霍爾傳感器 049
2.8.1 霍爾效應(yīng) 049
2.8.2 霍爾效應(yīng)的應(yīng)用 050
2.9 傳感器的發(fā)展趨勢(shì) 051
2.9.1 微型化 052
2.9.2 智能化 052
2.9.3 集成化、多功能 053
2.9.4 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化 053
習(xí)題 054

第3章　數(shù)據(jù)采集信號(hào)調(diào)理 055
3.1 概述 055
3.1.1 信號(hào)調(diào)理電路的功能和目的 055
3.1.2 信號(hào)調(diào)理電路的要求 056
3.1.3 主要信號(hào)調(diào)理電路 056
3.2 運(yùn)算放大電路 057
3.2.1 運(yùn)算放大器的基本特性 057
3.2.2 基本應(yīng)用電路 059
3.3 測(cè)量放大器電路 062
3.3.1 測(cè)量放大器概述 062
3.3.2 測(cè)量放大器原理 062
3.3.3 測(cè)量放大器的主要技術(shù)指標(biāo) 064
3.3.4 測(cè)量放大器集成芯片 065
3.3.5 測(cè)量放大器的使用 065
3.4 有源濾波電路 067
3.4.1 濾波電路基礎(chǔ)知識(shí) 067
3.4.2 有源低通濾波電路 068
3.4.3 有源高通濾波電路 070
3.4.4 帶通、帶阻濾波電路 071
3.4.5 雙二階環(huán)電路 073
3.5 信號(hào)轉(zhuǎn)換電路 073
3.5.1 電壓/頻率、頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路 073
3.5.2 V/I和I/V變換 080
習(xí)題 085

第4章 多路模擬開(kāi)關(guān) 086
4.1 電子多路開(kāi)關(guān)工作原理 086
4.1.1 雙極型晶體管開(kāi)關(guān) 086
4.1.2 場(chǎng)效應(yīng)晶體管開(kāi)關(guān) 087
4.1.3 集成多路開(kāi)關(guān) 087
4.2 多路開(kāi)關(guān)主要指標(biāo)及電路特性 088
4.3 多路開(kāi)關(guān)集成芯片 092
4.3.1 無(wú)譯碼器的多路開(kāi)關(guān) 092
4.3.2 有譯碼器的多路開(kāi)關(guān) 092
4.4 多路開(kāi)關(guān)接法設(shè)計(jì) 095
4.5 多路模擬開(kāi)關(guān)的應(yīng)用 096
4.5.1 模擬通道擴(kuò)展 096
4.5.2 組成增益可程控的測(cè)量放大器 099
4.5.3 組成增益可程控的運(yùn)算放大器 099
4.5.4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用案例 100
習(xí)題 100

第5章 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器 101
5.1 A/D轉(zhuǎn)換器的分類(lèi) 101
5.2 A/D轉(zhuǎn)換器的主要性能參數(shù) 102
5.2.1 靜態(tài)參數(shù) 102
5.2.2 動(dòng)態(tài)參數(shù) 104
5.3 逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換器 106
5.3.1 工作原理 106
5.3.2 工作過(guò)程 106
5.4 雙斜積分式 A/D轉(zhuǎn)換器 107
5.4.1 工作原理 107
5.4.2 工作過(guò)程 108
5.5 8位A/D轉(zhuǎn)換器芯片ADC0809 109
5.5.1 芯片簡(jiǎn)介 109
5.5.2 工作原理 111
5.5.3 接口電路和程序設(shè)計(jì) 112
5.6 12位A/D轉(zhuǎn)換器芯片 AD574A 114
5.6.1 芯片簡(jiǎn)介 114
5.6.2 工作原理 116
5.6.3 接口電路和程序設(shè)計(jì) 117
5.7 12位串行 A/D轉(zhuǎn)換器芯片ADS7822 119
5.7.1 芯片簡(jiǎn)介 119
5.7.2 工作原理 120
5.7.3 接口電路 121
5.8 A/D轉(zhuǎn)換技術(shù) 122
5.8.1 頻率混淆 122
5.8.2 采樣/保持器 124
習(xí)題 128

第6章 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器 129
6.1 D/A轉(zhuǎn)換基本原理 129
6.1.1 二進(jìn)制譯碼 130
6.1.2 信號(hào)重建與恢復(fù) 130
6.2 D/A轉(zhuǎn)換器的分類(lèi)和組成 133
6.2.1 D/A轉(zhuǎn)換器的分類(lèi) 133
6.2.2 D/A轉(zhuǎn)換器的基本組成 135
6.3 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 136
6.4 并行D/A轉(zhuǎn)換器 138
6.4.1 權(quán)電阻D/A轉(zhuǎn)換器 138
6.4.2 T形電阻D/A轉(zhuǎn)換器 139
6.4.3 權(quán)電流型D/A轉(zhuǎn)換器 141
6.4.4 具有雙極性輸出的D/A轉(zhuǎn)換器 142
6.5 單片集成D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832 143
6.5.1 芯片簡(jiǎn)介 143
6.5.2 工作原理 143
6.5.3 接口電路和程序設(shè)計(jì) 145
習(xí)題 147

第7章　數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 148
7.1 RS-232數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 148
7.1.1 接口形態(tài)及引腳定義 148
7.1.2 電氣特性 149
7.1.3 接口設(shè)計(jì) 150
7.1.4 傳輸距離及速率 151
7.1.5 RS-232C的通信參數(shù) 151
7.1.6 RS-232C的特點(diǎn) 151
7.2 RS-485數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 152
7.2.1 接口形態(tài)及引腳定義 152
7.2.2 電氣特性 153
7.2.3 接口設(shè)計(jì) 153
7.3 USB數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 155
7.3.1 接口形態(tài)及引腳定義 155
7.3.2 電氣特性 159
7.3.3 通信協(xié)議 160
7.3.4 接口設(shè)計(jì) 165
7.4 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 165
7.4.1 以太網(wǎng)的分類(lèi) 165
7.4.2 接口形態(tài)及引腳定義 166
7.4.3 通信協(xié)議 167
7.5 無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 168
7.5.1 藍(lán)牙技術(shù) 168
7.5.2 ZigBee技術(shù) 171
7.5.3 無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)通信技術(shù) 173
7.5.4 RFID技術(shù) 177
7.5.5 IrDA通信技術(shù) 178
7.5.6 近場(chǎng)通信技術(shù) 180
習(xí)題 185

第8章 采樣數(shù)據(jù)處理與分析 186
8.1 采樣數(shù)據(jù)的標(biāo)度變換 186
8.1.1 線(xiàn)性參數(shù)的標(biāo)度變換 187
8.1.2 非線(xiàn)性參數(shù)的標(biāo)度變換 187
8.2 采樣數(shù)據(jù)去誤差處理 190
8.2.1 系統(tǒng)誤差的消除 190
8.2.2 隨機(jī)誤差的處理 190
8.2.3 粗大誤差的剔除 191
8.3 采樣數(shù)據(jù)去干擾 192
8.3.1 剔除奇異項(xiàng) 192
8.3.2 采樣數(shù)據(jù)數(shù)字濾波 193
8.4 采樣數(shù)據(jù)處理方法 197
8.4.1 傅里葉變換 197
8.4.2 短時(shí)傅里葉變換 199
8.4.3 小波變換 201
8.4.4 自適應(yīng)濾波 203
習(xí)題 205

第9章 數(shù)據(jù)采集板卡 206
9.1 數(shù)據(jù)采集板卡的分類(lèi) 206
9.1.1 基于板卡總線(xiàn)分類(lèi) 206
9.1.2 基于板卡處理信號(hào)分類(lèi) 210
9.2 PCI-1730U數(shù)字量輸入/輸出板卡 211
9.2.1 主要技術(shù)指標(biāo) 211
9.2.2 軟件的安裝 212
9.2.3 硬件的安裝 213
9.2.4 配置板卡 214
9.2.5 引腳和信號(hào)說(shuō)明 215
9.3 PCIE-1816H多功能數(shù)據(jù)采集板卡 216
9.3.1 主要技術(shù)指標(biāo) 216
9.3.2 軟件的安裝 217
9.3.3 硬件的安裝 217
9.3.4 配置板卡 217
9.3.5 引腳和信號(hào)說(shuō)明 218
9.4 USB-6002多功能數(shù)據(jù)采集板卡 219
9.4.1 主要技術(shù)指標(biāo) 219
9.4.2 軟件的安裝 221
9.4.3 硬件的安裝 221
9.4.4 工作原理 221
9.4.5 引腳和信號(hào)說(shuō)明 222
9.5 數(shù)據(jù)采集板卡的選型 223
9.5.1 接口方式 223
9.5.2 輸入/輸出指標(biāo) 224
習(xí)題 224

第10章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 225
10.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 225
10.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 226
10.3 集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例 229
10.3.1 心電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 229
10.3.2 方案論證 229
10.3.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架 231
10.4 分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例 232
10.4.1 物流倉(cāng)庫(kù)火情智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 232
10.4.2 物流倉(cāng)庫(kù)火情智能監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)原則 232
10.4.3 一種物流倉(cāng)庫(kù)火情環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)部署新模型 232
10.4.4 研究總體方案設(shè)計(jì) 236
10.5 分布式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例 238
10.5.1 燃?xì)鈭?chǎng)站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 238
10.5.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 239
10.5.3 總體方案設(shè)計(jì) 239
習(xí)題 241

參考文獻(xiàn) 242