資料擷取系統的發展歷史


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:
方法別
優點
缺點
適用場合
GPIB
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。
AD/DA/DIO
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


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