在我們愈發(fā)關(guān)注飲用水安全的今天，管網(wǎng)水質(zhì)狀況已經(jīng)越來越引起供水企業(yè)及民眾的重視。管網(wǎng)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和所有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣,由硬件、軟件兩大部分組成。智能檢測(cè)系統(tǒng)的硬件部分主要包括各種傳感器,信號(hào)采集系統(tǒng)、處理芯片、輸人/輸出接口與輸出隔離驅(qū)動(dòng)電路。

就管網(wǎng)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系而言，除了傳感器，最重要的當(dāng)數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它是獲取信息的重要途徑,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)處理。它的核心是計(jì)算機(jī),而計(jì)算機(jī)所處理的是數(shù)字信號(hào),因此輸入的模擬信號(hào)必須進(jìn)行模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換,將連續(xù)的模擬信號(hào)量化。

常見的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有以下兩種結(jié)構(gòu)形式：

1、多通道共享采樣保持器和A/D轉(zhuǎn)換器

這種結(jié)構(gòu)形式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)采用分時(shí)轉(zhuǎn)換的工作方式,各路被測(cè)參數(shù)共用一個(gè)采樣/保持器和一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器。在某一時(shí)刻,多路開關(guān)只能選擇其中某一路,把它接入到采樣保持器的輸入端。當(dāng)采樣保持器的輸出已充分逼近輸人信號(hào)(按給定精度)時(shí),在控制命令的作用下,采樣保持器由采樣狀態(tài)進(jìn)人保持狀態(tài),A/D轉(zhuǎn)換器開始進(jìn)行轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換完畢后輸出數(shù)字信號(hào)。

在轉(zhuǎn)換期間,多路開關(guān)可以將下一路接到采樣保持器的輸入端。系統(tǒng)不斷重復(fù)上述操作,實(shí)現(xiàn)對(duì)多通道模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)采集,采樣方式可以按順序或隨機(jī)進(jìn)行。這種結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單,所用芯片數(shù)量少,適用于信號(hào)變化速率不高,對(duì)采樣信號(hào)不要求同步的場(chǎng)合。

2、多通道同步型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

多通道同步型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)雖然也屬于分時(shí)轉(zhuǎn)換系統(tǒng),各路信號(hào)共用一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器,但每一路通道都有一個(gè)采樣保持器，可以在同一個(gè)指令控制下對(duì)各路信號(hào)同時(shí)進(jìn)行采樣,得到各路信號(hào)在同一時(shí)刻的瞬時(shí)值。

模擬開關(guān)分時(shí)地將各路采樣保持器接到A/D轉(zhuǎn)換器上進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換這些同步采樣的數(shù)據(jù)可以描述各路信號(hào)的相位關(guān)系,這種結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)被稱為同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。