管網水質在線監測系統數據采集的兩大結構形式

在我們愈發關注飲用水安全的今天，管網水質狀況已經越來越引起供水企業及民眾的重視。管網水質在線監測系統和所有的計算機系統一樣,由硬件、軟件兩大部分組成。智能檢測系統的硬件部分主要包括各種傳感器,信號采集系統、處理芯片、輸人/輸出接口與輸出隔離驅動電路。

就管網水質在線監測系而言，除了傳感器，最重要的當數數據采集系統，它是獲取信息的重要途徑,對整個系統進行控制和數據處理。它的核心是計算機,而計算機所處理的是數字信號,因此輸入的模擬信號必須進行模/數(A/D)轉換,將連續的模擬信號量化。

常見的數據采集系統有以下兩種結構形式：

1、多通道共享采樣保持器和A/D轉換器

這種結構形式的數據采集系統結采用分時轉換的工作方式,各路被測參數共用一個采樣/保持器和一個A/D轉換器。在某一時刻,多路開關只能選擇其中某一路,把它接入到采樣保持器的輸入端。當采樣保持器的輸出已充分逼近輸人信號(按給定精度)時,在控制命令的作用下,采樣保持器由采樣狀態進人保持狀態,A/D轉換器開始進行轉換,轉換完畢后輸出數字信號。

在轉換期間,多路開關可以將下一路接到采樣保持器的輸入端。系統不斷重復上述操作,實現對多通道模擬信號的數據采集,采樣方式可以按順序或隨機進行。這種結構形式簡單,所用芯片數量少,適用于信號變化速率不高,對采樣信號不要求同步的場合。

2、多通道同步型數據采集系統

多通道同步型數據采集系統雖然也屬于分時轉換系統,各路信號共用一個A/D轉換器,但每一路通道都有一個采樣保持器，可以在同一個指令控制下對各路信號同時進行采樣,得到各路信號在同一時刻的瞬時值。

模擬開關分時地將各路采樣保持器接到A/D轉換器上進行模/數轉換這些同步采樣的數據可以描述各路信號的相位關系,這種結構的系統被稱為同步數據采集系統。