與資料擷取系統同步進展的,便是一般儀器設備的製造技術,圖4.1 所代表的分別是代表各時代技術的產品:一開始以精密的彈簧、機械零 件組件的鐘錶,到真空管的無線電收音機時代,而半導體技術的發展除 了除電晶體取代真空管成為主流的類比元件外,也使得數位電子技術有 了發展的基礎,進而為後來的示波器、頻譜分析儀及現代的電腦鋪路!
這樣的時代潮流深深地影響了資料擷取系統的組成,過去的量測元件原 理限於機械電磁的運作,也整體的量測必須在獨立的儀器上進行,數位 的技術,除了使儀器上能進行分析外,在整合性上也有了很好的進步, 產生了儀器與儀器或電腦相連接的自動化量測系統(如RS232或GPIB), 到後來則有AD/DA 卡為中心的量測控制系統,而更進步的資料擷取系統, 則是如 VXI的高級量測系統作為代表。
以下對各時代的資料擷取特色,作一整理:
1.類比儀器(所有功能在單一機體)
2.IEEE 488介面及可擴充的儀器(數位化、儀器之間的通訊、資料傳輸)
3.AD/DA卡加上電腦軟體
4.VXI系統(儀器插卡化、電腦本身規格的提昇、免去連線的問題、通訊 速率的提昇)
以目前而言,資料擷取系統以GPIB卡及AD/DA卡為兩大支,筆者以個人之 使用經驗,簡單作以下比較:
1.分析速率快
2.量測精確度高 3.受雜訊影響度較低 4.系統擴充性強 | 1.儀器功能往往不能完全發揮,成本較高
2.通訊速度慢,不能即時動作 3.每一儀器獨特的命令集是系統設計者一大負擔。 | 1.精確量度、長時間的記錄、分析,或對分析速度及精度有所要求。 | |
1.系統簡單、易架設、易操作
2.可即時動作 | 1.信號前置處理及雜訊防治為重要問題
2.受限於AD/DA卡之速度 | 1.一般的量測作業及監控系統 |