[发明专利]数据采集设备、系统及其方法

说明书

一种数据采集设备、系统及其方法。数据采集设备包括数据采集单元、预处理单元及频率调整单元。数据采集单元接收多个传感组件的多个传感数据，且根据多个传感数据的多个采样频率，分别将多个传感数据转换为多个数字传感数据，其中每一个数字传感数据分别对应至数据阈值。预处理单元将至少一数字传感数据与对应的数据阈值进行比对，以决定是否传送频率调整信息至频率调整单元。频率调整单元将根据频率调整信息调整至少一传感数据的采样频率，以借此动态地校准各个传感组件的采样频率。

技术领域

本发明涉及一种数据采集，尤其涉及一种可动态调整采样频率的数据采集设备、系统及其方法。

背景技术

一般而言，不同的传感器所使用的通信接口不尽相同，使得每一个传感器所使用的运作频率也不完全相同。再者，即使是同一个通信接口也可能是在不同的运作频率下运作，例如标准的I2C(Inter-Integrated Circuit)可以支持100kHz、400kHz、1MHz、3.4MHz及5MHz的运作频率。因此，对数据采集设备而言，若同一个数据采集设备装设不同接口的传感器或者传感器是操作在不同的运作频率，将导致接收的数据频率不一致，使得各个关联数据时间点无法同步对齐，这将严重的影响到后续数据分析的可靠度。然而，即使多个传感器的采样频率相同，也可能会因为不同的数据类型而出现数据冗长的现象，导致数据量过多。此外，数据采集设备的实际采样频率乃是取决于固件程序在硬件上的运作速度，所以实际采样频率将稍低于理想采样频率。因此，对于装设不同接口的传感器的数据采集设备或者传感器是操作在不同运作频率的数据采集设备而言，如何提供一种可以动态调整各个传感器的采样频率，以准确记录数据特征的完整性，同时达到降低数据量、保留关键数据特征并提高后续数据分析的可靠度，以及实时校准采样频率，将是本案所要着重的问题与解决的重点。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种数据采集设备，包括：数据采集单元、预处理单元、频率调整单元以及通信接口单元。数据采集单元用以接收多个传感组件的多个传感数据，其中每一个传感数据分别对应到采样频率，数据采集单元根据多个采样频率分别将多个传感数据转换为多个数字传感数据，其中每一个数字传感数据分别对应至数据阈值。预处理单元耦接于数据采集单元且接收数字传感数据，其中预处理单元包括阈值判断电路，阈值判断电路将至少一数字传感数据与对应的数据阈值进行比对以决定是否传送频率调整信息。频率调整单元耦接于数据采集单元与预处理单元之间，且根据频率调整信息调整至少一传感数据的采样频率。

本发明实施例提供一种数据采集系统，包括：传感装置、数据采集设备以及主机。传感装置具有多个传感组件，传感组件分别传感出多个传感数据。数据采集设备耦接于传感装置，数据采集设备包括数据采集单元、预处理单元、频率调整单元以及通信接口单元。数据采集单元用以接收传感数据，其中每一个传感数据分别对应到采样频率，数据采集单元根据采样频率，分别将传感数据转换为多个数字传感数据，其中每一个数字传感数据分别对应至数据阈值。预处理单元耦接于数据采集单元且接收数字传感数据，其中预处理单元包括阈值判断电路，阈值判断电路将至少一数字传感数据与对应的数据阈值进行比对以决定是否传送频率调整信息。频率调整单元耦接于数据采集单元与预处理单元之间，且根据频率调整信息调整至少一传感数据的采样频率。通信接口单元耦接于预处理单元。主机耦接于数据采集设备，主机包括数据存储单元，用以通过通信接口单元接收且存储数字传感数据。

本发明实施例提供一种数据采集方法，适用于数据采集设备，其中数据采集设备包括数据采集单元、预处理单元及频率调整单元，且数据采集方法包括：(A)于数据采集单元接收多个传感组件的多个传感数据，其中每一个传感数据分别对应到采样频率；(B)于数据采集单元根据这些传感数据的采样频率，分别将传感数据转换为多个数字传感数据，其中每一个数字传感数据分别对应至数据阈值；(C)于预处理单元将至少一数字传感数据与对应的数据阈值进行比对，以决定是否传送频率调整信息至频率调整单元，若是，于频率调整单元根据频率调整信息调整至少一传感数据的采样频率。