实验室数据采集装置设计研究(2)

菜单

4.3 通用传感器的设计15

5 设计感想与评价 16

5.1 设计感想17

5.2 设计评价17

结论 18

致谢 19

参考文献 20

1 绪论

1.1 课题背景

随着经济的发展以及实现“中国梦”的伟大构想，我们对企业特别是制造行业的企业提出了更高的要求，要求向高质量、高效率、高创新的工业自动化方向全面发展。而数据采集是整个企业实现工业行业自动化的最前端，高速、实时数据采集在工业自动化领域有着非常重要的应用。在自动化工业中，现场中所使用的数据采集器是保证产品质量及生产系统正常运行、提高生产效率和经济效益的关键性基础技术。

数据采集是对一个或多个信号获取对象信息的过程。伴随着计算机的巨大发展，数据采集系统的性能也大大加强了，同时也诞生了数据采集器。数据采集器是一种具有实验室或现场进行实时数据采集、自动存储记录、信号预处理、即时显示、即时状态分析、自动传输等功能的自动化设备。而由于工业分工的细化，人机交互设计的日益发展，使得市场对不同数据采集器的需求也各异，因此，数据采集器的设计也倾向于人性化、情感化设计。

1.2 课题来源

实验室数据采集器广泛应用于教学研究、医学诊断与科研、先进的科学技术开发等领域，具有广阔的市场前景。随着国外计算机技术、微电子技术、测控技术和数字通信技术的飞速发展，数据采集器也取得了长足的进步，主要体现在功能多样、体积减小和使用方便等三个方面。但国内的数据采集器设计不管是从功能还是外观结构等方面均与国外的有一定差距，所以国内企业也正为此投入更多的资金与研发力量，不管是数据采集器的功能设计还是外观设计都得到了充分的重视。由于本科阶段学习的工业设计知识主要侧重于外观形态设计，同时产品形态设计对于满足产品精神功能、提升产品档次和增加产品市场份额起着重要作用，所以本课题正是根据企业的相关诉求以及导师结合本人的专业能力而决定的，主要是进行实验室数据采集装置的外观设计。

1.3 课题内容

实验室数据采集装置亦称计算机数据采集处理系统，主要分为三个部分：（1）、传感器：主要负责前段实验量的采集，形成模拟电信号。（2）、数据采集器：主要负责把传感器的模拟电信号转换成数字信号并与计算机进行通信。（3）、计算机（含专用软件）：主要负责数据信号的显示、处理、分析与传输等。这是比较传统的实验室数据采集装置，现在更多的是多功能手持分析仪，即多功能数据采集分析仪不仅能把传感器的模拟电信号换成数字信号，也能显示、处理、分析与传输数据信号，也就是说，既可以连接计算机工作也可以独立工作。

由于对实验室数据采集装置的认识较肤浅，特别是多功能手持分析仪的功能比较复杂，而外观设计也是要基于功能的设计，所以本课题就定位于传统的数据采集器（以下简称主机）和传感器。根据导师的要求以及对产品族设计的理解，本课题的设计任务主要是一个主机方案和三个传感器方案，即通用传感器、拉力传感器和光电门传感器，这也是实际实验室用得比较多的三种传感器。

2 产品的资料收集和分析