仪器仪表信号处理技术概述
信号采集与 Conditioning
在实际应用中，很多传感器产生的原始信号都是弱小、模糊或不稳定的，这些特性使得直接使用这些信号进行测量是不够准确的。因此，在数据采集过程中，我们需要对这些原始信号进行适当的处理和条件改善。这种操作通常称为信号 Conditioning，它包括了放大、滤波、高低限值检测、电源隔离等多种技术手段。
数字化转换与 A/D 变换原理
随着数字技术的发展，现代仪表越来越倾向于将模拟信号转换为数字信息，以便于更容易地存储、传输和分析。在这一过程中，A/D（Analog-to-Digital）变换器扮演着关键角色。A/D 变换器通过一定的算法，将连续变化的模拟信号分割成离散的小块，每一小块代表了一个具体的数值，并赋予其相应位数。这一过程涉及到量化误差和时钟同步问题，是整个数字化系统设计中的重要环节。
信号分析与解调
对于复杂而且含有多个频率成分的声音或图像数据，单纯通过简单的采样方式可能无法完全捕捉其信息内容。在这种情况下，我们需要采用更加高级的手段，如傅里叶变换、wavelet 分析等方法，对这些复杂信号进行深入分析。此外，对于带有调制信息的一些通信系统，比如电话网络中的音频语音或者卫星通信中的数据流，我们还需要对接收到的模糊或加密后的数据进行解调，以恢复出清晰可用的信息。
微机控制与实时操作系统
微机控制系统是现代工业自动化领域的一个重要组成部分，它们能够根据预设程序自动执行各种任务，同时也能灵活响应环境变化。在这样的系统中，精确控制的是由硬件设备生成并发送给微机的大量数据流，这些数据流包含了所有必要参数以供进一步处理。而为了实现快速反应能力和优良性能，一般会选择具有较高实时性要求的心智级别操作系统，如RTOS（Real-Time Operating System）。
仪表网络及其通讯协议
随着工业互联网、大型设备联网等概念不断推广，以及对智能制造和远程监控需求日益增长，大规模设备之间形成网络已经成为一种趋势。对于这样一个庞大的物理层面上连接起来但功能各异的大型物联网体系来说，其核心在于如何有效地组织好每台设备间以及它们所交互产生的大量无结构化甚至半结构化的数据。这就要求我们必须依赖既定之上的通讯协议，比如Modbus, Profibus, EtherCAT 等来确保不同类型设备之间可以顺畅交流，并且保证整个网络运行效率最大化。
