1.2 现代数字化测量系统的基本组成

现代电气测量系统一般是以嵌入式微处理器μP或计算机为中心的系统，采用数据采集与传感器相结合的方法，能最大限度地完成电气参数测量工作的全过程。它既能实现对信号的检测，又能对所获取信号进行分析处理求得有用信息。

现代电气测量系统的基本结构从硬件平台结构来看可分为以下两种基本类型。

①以嵌入式微处理器μP为核心的单机系统。其特点是易制作成小型、专用化的测量系统，其结构框图如图1-1所示。

图1-1 基于μP的数字化测量系统单机结构

图1-1中输入通道中待测量信号经过传感器及调理电路，输入A/D转换器。由A/D转换器将模拟量转换为数字信号，再送入μP进行分析处理。此外输入通道通常还会包含电平信号和开关量，它们经相应的接口电路（通常为电平转换、隔离等功能单元）送入μP。

输出通道包括IEEE 488、RS-232、CAN现场总线等通信接口，以及D/A转换器等。

μP系统包括输入键盘和输出显示、打印机接口等，较复杂的系统还需要扩展程序存储器和数据存储器。

②以PC为核心的应用扩展电气测量系统，其结构框图如图1-2所示。

图1-2 应用扩展电气测量系统结构框图

这种结构属于虚拟仪器的结构形式，它充分利用了计算机的硬件资源，配上数据采集卡和相应的应用软件就可以实现不同的测量功能。

现代电气测量系统与传统测量系统相比，具有以下特点。

经济性：网络中的虚拟设备具有无磨损、无破坏、可反复使用等优点，尤其是一些价格昂贵、损耗大的仪器设备，这点优势更明显。更重要的是还可以利用互联网实现远程虚拟测量控制，对那些没有相应实验条件的学生进行开放式的远程专业实验创造了条件，实现有限资源的大量应用。

网络化：网上实验具有全新的实验模式，实验者不受时间和空间上的制约，可随时随地进入虚拟实验室网站，选择相应的实验，进行虚拟实验操作。