随着科学技术的快速进步,基础科学的研究、工业应用、国防科技等领域的新发展,这些都对数据采集的精度提出了更高的要求。同时计算机技术、微电子技术、通信技术的迅猛发展及广泛应用,使得数据采集系统的功能和性能都得到了大幅度的提高。高精度数据采集系统的开发受A/D转换器芯片发展水平的限制,本文采用以C8051F350单片机为核心控制器,C8051F350具有独立的高分辨(24位)的E-ΔADC,温漂和失调系数都很小,符合本系统的要求,在数据采集理论分析的基础上,本文设计实现了模拟输入通道为8路,系统的分辨率达到24位的高精度多路数据采集系统。数据采集系统由下位机采集模块和上位机虚拟仪器组成。下位机采集模块是整个采集系统的基础,本文分析了C8051F350丰富的模拟、数字资源,采用模块化思路设计完成了数据采集模块的硬件电路,主要包括电源、信号调理、RS-485网络、调试、存储等模块的设计。简化了信号调理电路的复杂程度,充分考虑抗干扰措施,采用了通道隔离、模拟滤波、独立供电等措施提高系统性能,实现了系统的高精度采集。上位机以LabWindows/CVI为开发平台,设计具有良好的人机界面的虚拟仪器,实现了借助计算机完成实验过程数据记录、保存、数据处理过程和图表显示等功能。上位机和下位机基于自建通信协议采用RS-485网络通信,实现采集数据和控制参数的交换。数据采集初步实验及实验结果分析表明,该数据采集系统的各项技术指标都已达到设计目标,长时间运行性能稳定且抗干扰性强。