通过空气间隙传感器将定转子间的气隙位移量转换成模拟信号后，通过屏蔽的信号电缆传输至空气间隙数据采集单元。空气间隙数据采集单元负责将空气间隙模拟信号和同步信号转换成数字信号，结合相关软件实现气隙信号的实时采集和处理，自动计算定转子圆度、定转子偏心、最小气隙等气隙特征参数，进行数据存储和回放，提供各种专业分析工具和显示界面，根据设定报警值进行报警，通过网络通信将数据传送至机组状态在线监测系统进行集成分析。因此，空气间隙数据采集单元应该是带有分析功能的综合性的、智能化的数据采集单元，而不是单元式的气隙监测仪表。
气隙数据采集单元需要根据每台机组监测的气隙测点数量来确定，一般每台发电机建议配置一个数据采集单元。气隙数据采集单元可单独组屏，也可与机组振摆监测单元统一组屏，置于一标准工业机柜内，并配置液晶显示器，以方便就地监视和维护。屏柜内还需配置一套传感器电源装置，为空气间隙传感器提供工作电源。为实现网络通信，一般机柜内还需配置网络交换机、光纤通信设备。
气隙数据采集单元应具备提供每个空气间隙测点的4～20mA模拟量输出功能和至少配置8路独立报警继电器输出，同时还应具有串口和以太网通信接口。气隙数据采集单元各采集模块前面板应具有通道OK指示灯，通道正常工作时指示灯为绿色，当某一通道或某一采集模块出现故障时，对应OK指示灯就会熄灭;气隙数据采集单元对各空气间隙测点信号进行同步采样，以确保各个气隙数据的实时和同步，从而保证各气隙特征参数的准确性;为保证气隙数据分析的精度，每个气隙信号的采样频率应大于6kHz。
气隙数据采集单元国外代表性的产品为加拿大VibroSystm公司的ZOOM系统（图7-11），早期国内引进的机组上有所应用，其ZOOM分析软件也以发电机气隙分析的深入而见长，在三峡左岸电站和山东泰山抽水蓄能电站均有应用，但由于国外设备处应用软件为英文不易使用、售后服务跟不上等问题外，通常不具备数据存储、管理和分析功能，即使具备了上述功能，但一般也难以满足国内状态检修的需要，另外，在系统集成和通信接口方面也难以满足国内的集成需要。因此，目前国内投运的空气间隙监测系统，除传感器采用进口的外，后续监测单元均采用国产的监测设备。
气隙数据采集单元国内已有成熟实用的产品，在我国大中型水电机组上有广泛的应用，代表性的产品有北京华科同安监控技术有限公司的“TN8000AGMS发电机空气间隙数据采集系统”（图7-12）。国内的主流空气间隙数据采集单元通常具备数据采集、数据存储、报警预警、网络通信等功能，并能提供中文菜单式的专用空气间隙实时监测和分析软件，相对于国外设备，更易于使用，更能满足国内状态检修的需要。(www.xing528.com)
图7-11 ZOOM系统气隙采集单元
图7-12 TN8000系统气隙采集单元
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