這類資料蒐集並不易，特別是要讓蒐集到的資料對工作產生意義。本文會描述一些資料蒐集應用，並說明不同工具可以如何協助蒐集與分析資料。
慎選量測設備至關重要
資料蒐集設備使用的眾多量測數據皆可利用感測器取得，感測器可將一些物理現象轉換為電壓、電阻或頻率。產生的電子訊號可使用適當的量測設備，如數位萬用電表加以量測。
在資料蒐集過程中，溫度是最常被執行的物理量測。熱耦、電阻式溫度偵測器(RTD)或熱敏電阻感測器，皆可用來量測溫度。熱耦結合兩種不同的金屬，當加熱金屬接面時，熱耦會產生一個電壓。該電壓與參考接面的比較差異，可被用來決定相關的溫度。RTD和熱敏電阻屬於電阻式感測器，當溫度變化時，感測器的輸出電阻也會隨之改變。感測器的選擇必須根據欲執行的量測類型，以及應用所需的準確度和線性度。
幾乎所有的萬用電表皆可用來量測感測器所產生的電壓或電阻，但並非所有的萬用電表均可將電壓或電阻轉換為物理量測值。舉例來說，若是使用熱耦來量測溫度，應該會想要使用具有自動轉換程序的萬用電表。透過這些內建的轉換功能，熱耦的原始量測資料便可從電壓轉換為溫度量測值。
因此在執行如上述的電源供應器特性描述應用中的物理量測時，務必挑選具有自動轉換程序的儀器。同時資料蒐集設備還必須具備以下特性，才可讓資料的蒐集與分析工作變得容易：
．儀器必須支援數學方程式，以便能夠輕易地轉換其他的感測器輸出。
．可在量測結果超出預期的限制值時發出訊號的硬體警示功能。
．在儀器的前端必須具有多工器，以便將許多個量測點或感測器連接到一台量測儀器。
．儀器必須提供軟體，以協助蒐集與分析資料。
軟體工具加速資料蒐集/分析
軟體工具亦可明顯簡化資料蒐集與分析工作，它們通常提供簡單的儀器連接方式，以及不須進行程式設計即可蒐集與分析資料的能力。微軟(Microsoft)Excel是最受歡迎的資料分析工具之一，其應用廣泛，可在大多數的個人電腦(PC)執行。Excel是一套強大的試算表應用軟體，可插入公式並內建許多圖表功能，部分廠商會提供Excel附加程式，這對於資料的設定與蒐集很有幫助。這些產品利用微軟的專業技術，直接將蒐集的資料擷取到應用軟體。使用Excel內建的公式和圖表工具，可對資料進行後續處理並將其製成圖表，前提是使用者必須熟練Excel的公式和圖表功能。
有些儀器廠商也會提供軟體應用程式，以擴展儀器執行特定作業的能力。以資料蒐集而言，這些軟體產品可提供簡單的儀器連接，並根據蒐集的資料來辨識不同的量測、限制值和待執行的動作。資料蒐集作業可根據特定的事件，來進行排程或觸發。使用刻度調整和數學公式等功能，也有助於輕鬆處理資料以便進行分析。
舉一個簡單例子詳細說明上述的電源供應器特性描述應用，須蒐集的資料項目包括溫度、電壓和數位量測值。電壓輸出在所有的負載情況下應維持穩定，而產品外殼必須維持最小的溫度上升幅度。
使用儀器軟體來蒐集與分析資料時，必須選擇欲納入掃描的通道，並為這些通道指定不同的量測功能、範圍和解析值。
圖1中的1001～1005通道，被設定量測電源供應器內的不同電壓，1006～1010通道被設定量測電源供應器外殼不同位置的溫度上升情形。儀器針對熱耦量測提供自動轉換程序，故不須進行額外的轉換。溫度值會直接以℃為單位顯示。2001～2002通道為數位通道，可用來讀取電源供應器的狀態。
 |
| 圖1 使用標準的軟體工具來蒐集與分析資料 |
Res欄可用來指定直流電壓量測解析度，以及選擇℃、℉或K等溫度量測刻度。Mx+B刻度調整功能可用來為每個通道的讀值加上增益和偏移，也可以用於自訂線性轉換。這在彌補損耗、增益或偏移時非常有用。
為每個通道設定警示功能，並將每一筆量測與警示限制值加以比較，若量測值超出範圍，便觸發警示功能。1001～1005通道針對電壓穩定度設定高/低點警示值，當電壓輸出超出限制值時，硬體警示1便會被觸發，這時切換器會關閉以關掉電源供應器的電源。
1006～1010通道的警示功能，被設定來控制外殼的溫度。如果外殼內的溫度過高，硬體警示2會被啟動，這時切換器會關閉以提高可變風扇的速度。當溫度下降到低於下限時，警示3便會被觸發，此時可變風扇會再度調整回較慢的速度。
為進行進一步的分析，可增加一些計算通道來執行基本的數學運算、功率方程式或應變方程式，如加、乘、除、平分根、dBM、全橋(Full Bridge)和半橋(Half Bridge)等。當通道設定好之後，即可進行掃描排程並蒐集資料達一定的時間。
有些儀器會免費隨附此軟體套件，還有一些更先進的軟體套件會提供更多的控制功能，讓使用者根據超出限制範圍的情況，來設定限制值和待執行的特定動作。這些軟體套件亦可使用常見的可編程儀器的標準指令(SCPI)，來控制其他的儀器。圖2顯示應用軟體在進行資料蒐集時，使用一個掃描清單來監測恆溫箱的溫度，當恆溫箱的溫度達到穩定時，軟體會送出一個SCPI指令以變更電源供應器的輸出，並啟動第二個掃描來蒐集新的資料。
 |
| 圖2 將多個掃描清單及限制值和動作指令集繪製成圖表 |
乙太網路功能實現遠端資料蒐集
許多新的儀器都會提供乙太網路連線功能，以透過網路輕易地操作測試儀器。新的LXI(以LAN為基礎所延伸發展的儀器平台)工業標準，係由許多知名的電子量測儀器製造商和使用者所組成的聯盟開發而成。該標準以證實可靠的乙太網路標準為基礎，並指定儀器的交互運作規則，因此不同廠商所提供的LXI儀器會採用類似的實作。LXI標準的主要內容包括乙太網路標準，規定通訊和連接模式；介面標準，定義編程驅動程式、搜尋與安全性；觸發標準，可確保達到時間同步；尺寸、功率、冷卻和發光二極體(LED)指示燈的實體標準；以及儀器網頁伺服器對於從網頁瀏覽器存取資料所提出的一些規定。
就資料蒐集應用而言，使用LXI儀器的好處是可將測試設備置於量測地點。對本文稍早所提到負責監測液體流量的工程師來說，量測設備必須放置在工廠內的幾個不同位置。將量測設備連接到網路，便可透過網路輕易地蒐集量測資料並將資料送回PC，而不須使用通用介面匯流排(GPIB)/區域網(LAN)轉換器或長接線。實體接線變短之後，可減少量測的雜訊干擾程度並降低整體測試成本。
LXI儀器的另一項特性是，可透過標準的網頁瀏覽器來操作儀器。LXI儀器中的網頁伺服器，可供操作及控制儀器，不須另外安裝特殊的軟體。
透過儀器的網頁伺服器，可以開啟網頁瀏覽器，輸入連接到網路的儀器的網際網路協定(IP)位址或主機名稱，並經由網頁瀏覽器直接操作該儀器。
LXI標準對於網頁的最少所需內容有一定的規定。有些儀器會提供基本的功能，並針對監測目的提供一個簡單的儀器資訊顯示畫面，而其他儀器則會提供功能齊備的圖形化網頁介面，可透過該介面完整操控儀器。
在飲料工廠監測液體流量的工程師，可以使用LXI網頁介面來監測不同量測位置的量測結果。符合LXI標準並提供完整的量測與控制功能的儀器，可讓工程師從圖形化網頁介面來設定及執行量測。圖3說明如何透過標準的網頁瀏覽器，從切換器設定視窗來設定與量測溫度。
 |
| 圖3 透過網頁瀏覽器設定與執行量測，或純粹監測量測結果。 |
由於儀器直接支援溫度感測器並具有內部補償功能，所以感測器的轉換動作會在儀器內進行，而溫度量測值會直接以工程單位顯示。有了圖形檢視(Graphical View)，設定及執行量測變得更容易，且完全不必透過儀器面板來操作。
總之，資料的蒐集與分析並非總是那麼容易。使用適當的量測硬體和軟體工具可讓上述工作變得更簡單，並使資料變得更有意義，如使用具備自動轉換程序、數學運算功能、警示功能與多個輸入通道的儀器，可讓資料的蒐集與解釋變得很容易；使用軟體工具可以輕鬆完成資料的設定、執行與分析；LXI儀器提供遠端存取及控制量測，以及透過嵌入式圖形化網頁介面來簡化測試的設定、執行與疑難排除的額外優點。
