高速數據採集系統的結構
高速數據採集系統的結構形式多種多樣，常見的分類方法有以下幾種：根據適應環境不同：隔離型和非隔離型，集中式和分散式；根據控制功能：智慧型化和非智慧型化採集系統；根據模擬信號的性質：電壓和電流信號，高電平和低電平信號，單端輸入和差分輸入；根據信號通道的結構方式：單通道及多通道輸入方式。高速數據採集系統基本功能
一般來說，高數採集系統的任務是採集各種類型感測器輸出的模擬信號並轉換成數位訊號後輸入計算機處理，得到特定的數據結果。同時將計算得到波形和數值進行顯示，對各種物理量狀態監控。高速數據採集系統的結構和原理
從高速數據採集系統的硬體組成來分，有兩種：集成微型計算機的數據採集系統，集散型數據採集系統。集散型數據採集系統由包含A/D,AMP,DSP,FPGA的數據採集卡組成的數據採集系統，可以獨立採集模擬和數位訊號，數據通過光纖或網路傳輸到PC的硬碟進行保存及處理。
集成微型計算機的數據採集系統則是將PC及數據採集卡集成一體，採集卡採集完的數據直接保存在內部的硬碟，無需通過線纜傳輸。
下圖是基於DSP的數據採集系統，一般包括：AD模數轉換晶片、SDRAM動態數據存儲元件、Flash靜態數據存儲元件、HPI主機接口、USB接口、PCI接口等。典型的數位訊號處理過程如圖所
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| 高速數據採集系統原理 |
輸人信號可以是語音信號、調製後的電話信號、編碼的數位訊號、壓縮的圖像信號，也可以是各種感測器輸出的信號。如果輸人信號的幅度較小或者過大，一般都需要經過放大器單元將輸入信號幅度放大或者縮小後，送到AD進行模數轉換；如果輸入信號帶有較大的噪聲，一般需要經過一個硬體的模擬濾波單元，將信號濾波整形後，送到AD進行模數轉換。AD能將模擬信號變換成數位訊號，但必須滿足奈奎斯特採樣定理，也就是為了保證不丟失信息的所有信息，採樣頻率必須高於輸入信號最高頻率的2倍，一般為5倍以上。AD變換後得到的數位訊號輸人到DSP晶片；再由DSP晶片對該數位訊號進行各種數位訊號算法的處理。
高速數據採集系統的發展趨勢
(1)新型快速、高解析度的數據轉換部件不斷湧現，大大提高了數據採集系統的性能。(2)高性能單片機的問世和各種數位訊號處理器的湧現，進一步推動了數據採集系統的廣泛套用。
(3)智慧型化感測器(Smartsnor)的發展，必將對今後數據採集系統的發展產生深遠的影響。
(4)與微型機配套的數據採集部件的大量問世，大大方便了數據採集系統在各個領域裡套用並有利於促進數據採集系統技術的進一步發展。
(5)分散式數據採集是數據採集系統發展的一個重要趨勢
高速數據採集的套用
高速數據採集系統具有極高的採樣率，尤其適合用於瞬間測量量產生變化的場合。例如：在電力傳輸或者爆炸，衝擊波，火箭發射過程中。電力測試的套用包括：
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| 電力測試 |
高壓脈衝測試
大多數的電網都通過塔架上的電纜來傳送電能.其暴露在野外，經常遭受雷擊，進而可能損壞變電站的設備.元器件的損壞將導致部分電力分配能力的損失，並耗費高昂的修理費用.變壓器，電涌放電器，絕緣體和開關設備的測試對於質量校準過程和保證元件的承受力是非常重要的.電力開關設備測試
開關設備測試是一個巨大的挑戰,要求特殊的硬體和軟體才能產生精確可靠的測試結果.硬體的挑戰包括絕緣，放大器漂移，噪聲和抗電磁干擾和需要電池操作等。軟體挑戰包括數據完整，重複性和可靠性等。例如核電備用柴油機的測試。零區測試
零區(CZ)指的是在高功率斷路器上的中斷現象.現在不可能通過中斷高壓電路來進行，而是通過其他方式，如電弧.所有的電路中斷器都通過移除相互之間的接觸來完成，這樣接觸之間產生電弧.零區現象是壓力，溫度，離子密度，等離子流等的指標.零區測試用來了解電弧現象以及確定成功的電流中斷的主要參數.爆炸和火工品測試：
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| 爆炸和火工品測試 |
太空飛行器上使用了大量的火工裝置來完成特定的功能,它們在動作時會引起強烈的高頻衝擊環境,對太空飛行器上的儀器設備產生不利的影響.
火工品，爆炸和衝擊波測試中，由於其在非常短的時間內壓力等測量值會產生極大地變化，因此需要極高的採樣率。很多測試中需要採用20-100MS/s的採樣速率。
