一、数据采集系统结构
1、数据采集系统组成
数据采集系统是由计算机子系统和智能数据采集系统组成的。计算机子系统，也可称为HMI系统，其主要是将收集到的信息数据进行科学合理的分类、存储及数据处理，以方便人员操作。智能数据采集系统是将收集到的数据信息转换成数字处理信号，将信号发送给计算机。
2、工作原理
数据采集系统首先要通过传感器采集相关物理或者是非物理信号，其次将这些信号转换成电信号，然后通过A/D转换器将这些电信号转换为二进制的数字编码，再传送给计算机，最终通过相关的软件将数字编码转换为可查阅的信息。
3、数据采集系统的功能
（1）数据采集功能。计算机要按照一定的采样标准或者是采样周期，将模拟信号、开关信号及数字信号进行采样。其中，开关信号与数字信号是不受采样标准和周期限制的，所以要设定相关程序处理这些信号。（2）信号调理所谓信号调理就是处理从传感器中传递出的信号，处理的方式包括转换信号、放大信号、滤波信号、存储信号等。信号调理是将信号干扰和信号噪声屏蔽掉。同时，由于传感器传递出的信号具有多种形式（光信号、电信号等），在对这些信号进行处理时，一般都利用电的方式进行处理，因而必须把传感器传递护理的电信号，从而得到便于传递、查阅的信息。（3）二次数据计算一次数据是指由传感器传递出的数据，二次数据是指将一次数据进行处理运算而获取的数据。二次数据的计算方式包括最大值计算、最小值计算、求和计算、变化率计算、方差计算、平均值计算等方式。（4）屏幕显示所谓屏幕显示就是将各种处理后的数据展示出来，其展示的方式一般都是画面展示，例如报表数据展示、实时监控展示以及仿真图纸展示等。（5）数据存储所谓数据存储就是将数据按照合理的时间存储到外部存储器上。合理的时间间隔可以为1个月、1天甚至是1小时。（6）打印输出简单来说，打印输出同样是按照合理的时间间隔将收集处理到的各种数据以图形或者是表格的形式打印出来，其中这个合理的时间间隔可以为一个月、一个小时甚至是一分钟。
4、应用范围
当前，数据处理系统已经广泛应用于我国的各个行业、各个领域中，包括销售分析、会计信息管理或者是库存管理等工作，数据处理系统有效地提高了工作人员的工作效率。在今后的发展道路中，数据处理很有可能发展成为一个独立的行业或者是组织，专门收集处理各项信息数据，从而推动各个行业领域的发展。
二、数据采集系统的应用设计
1、采集系统常用传感器
对传感器的分类主要依据两种方式：第一按照传感器的具体工作原理；第二按照传感器被测输入量进行分类，还有按照其能量关系进行分配。按照敏感程度分类的传感器有半导体传感器、高分子材料传感器、陶瓷传感器等。按照被测量的性质分类的传感器有温度传感器、位移传感器、光电传感器等。按照能量关系分类的传感器有能量转换型传感器及无源传感器（能量控制型传感器）。
2、计算机接口与数据采集
计算机接口电路是位于外设与计算机之间的电路设施，其主要的作用是缓冲、匹配以及转换。因为外设与CPU的速度是不同的，所以需要设置接口电路进行线路缓冲。接口电路负责协调外设与CPU之间的数据传递。同时需要注意的是，由于主机与外设的数据信息的格式不一样，所以相关设备不能长期占用数据总线。
3、数据采集系统的抗干扰技术
数据采集系统在实际的使用过程中，往往会因为外部或者是内部的干扰导致在对信号测量时出现误差或者是干扰信号，干扰信号也可称之为噪声为了能精确地采集、处理数据，需要首先抑制或消除被测信号的干扰。常见的抗干扰的设施有硬件抗干扰措施（其中包括始端匹配、终端匹配等）、电源系统抗干扰（噪声隔离变压器、电源滤波器、采用稳压电源）、屏蔽技术等。
4、A/D转换器
所谓A/D转换器简单来说是一种电路设备，其主要是在数据采集系统采集相关信号、信息后，如果需要将采集到的数字信号与模拟信号进行转换，就需要A/D转换器，同时这种转换也被称之为数-模转换。由于科技技术是在不断地发展进步的，信号采集与信号转换的速度与精确度也要不断的发展，从而促进A/D转换器更好的应用于各行各业当中。
5、现场监控的电压或电流信号处理装置
电子信息技术随着经济的发展在不断的进步当中，其中单片机由于其具有性能高、可靠性高的特点被广泛应用于数据采集系统当中。在自动控制行业，要实现对设备参数的具体了解，就需要测量各种物理量。为了节省成本，提高可靠性能，同时满足现场施工要求，我国应加大对适用于电流信号和电压的数据采集及处理装置的研发，以满足行业的要求。结语由于通信技术与计算机技术的飞速发展，我国的数据采集系统由此得到了长足的发展，数据采集系统是各行业进行数据采集及控制的关键环节，能够有效地提高工作效率，降低工作中的失误率，在未来的技术发展中，要逐渐扩大数据采集系统在各行各业当中的应用。
作者：荆俊红 单位：本溪广播电视大学
