1.2 現代數字化測量系統的基本組成

現代電氣測量系統一般是以嵌入式微處理器μP或計算機為中心的系統，采用數據采集與傳感器相結合的方法，能最大限度地完成電氣參數測量工作的全過程。它既能實現對信號的檢測，又能對所獲取信號進行分析處理求得有用信息。

現代電氣測量系統的基本結構從硬件平臺結構來看可分為以下兩種基本類型。

①以嵌入式微處理器μP為核心的單機系統。其特點是易制作成小型、專用化的測量系統，其結構框圖如圖1-1所示。

圖1-1中輸入通道中待測量信號經過傳感器及調理電路，輸入A/D轉換器。由A/D轉換器將模擬量轉換為數字信號，再送入μP進行分析處理。此外輸入通道通常還會包含電平信號和開關量，它們經相應的接口電路（通常為電平轉換、隔離等功能單元）送入μP。

輸出通道包括IEEE 488、RS-232、CAN現場總線等通信接口，以及D/A轉換器等。

μP系統包括輸入鍵盤和輸出顯示、打印機接口等，較復雜的系統還需要擴展程序存儲器和數據存儲器。

②以PC為核心的應用擴展電氣測量系統，其結構框圖如圖1-2所示。

這種結構屬于虛擬儀器的結構形式，它充分利用了計算機的硬件資源，配上數據采集卡和相應的應用軟件就可以實現不同的測量功能。

現代電氣測量系統與傳統測量系統相比，具有以下特點。

經濟性：網絡中的虛擬設備具有無磨損、無破壞、可反復使用等優點，尤其是一些價格昂貴、損耗大的儀器設備，這點優勢更明顯。更重要的是還可以利用互聯網實現遠程虛擬測量控制，對那些沒有相應實驗條件的學生進行開放式的遠程專業實驗創造了條件，實現有限資源的大量應用。

網絡化：網上實驗具有全新的實驗模式，實驗者不受時間和空間上的制約，可隨時隨地進入虛擬實驗室網站，選擇相應的實驗，進行虛擬實驗操作。