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1、研華采集卡參數(shù)說明摘要:數(shù)據(jù)采集卡名目繁多、類型豐富,功能強(qiáng)大,很多數(shù)據(jù)采集卡不僅具有模擬量的輸入、輸出功能,同時也具有開關(guān)量的輸入、輸出功能和其他很多特殊功能。這些數(shù)據(jù)采集卡能滿足絕大多數(shù)檢測與控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集要求。熟悉與數(shù)據(jù)采集卡向光的技術(shù)指標(biāo)和技術(shù)術(shù)語,對理解數(shù)據(jù)采集卡的工作原理并正確地做出選型,具有十分重要的意義。下面以研華數(shù)據(jù)采集卡來說明一)模擬量輸入1、通道數(shù)(Channels)通道數(shù)指可同時采集模擬量的個數(shù),例如在溫度場實(shí)驗(yàn)中,我們需要檢測6個不同物理位置的溫度,這時就需要在6個不同位置安裝溫度傳感器,每一個傳感器都會輸出自己位置的溫度信號,數(shù)據(jù)采集卡就
2、至少需要6個AD轉(zhuǎn)換器,來滿足系統(tǒng)檢測的要求。絕大多數(shù)數(shù)據(jù)采集卡上只有一個AD轉(zhuǎn)換器,通過使用模擬開關(guān)來分時采集不同通道的數(shù)據(jù),從而得到多通道的數(shù)據(jù)采集卡。2、分辨率(Resolution)????一般數(shù)據(jù)采集卡的分辨率也是該設(shè)備中AD轉(zhuǎn)換器的分辨率,大多數(shù)數(shù)據(jù)采集設(shè)備采用逐次比較型AD轉(zhuǎn)換器,分辨率一般有8位、10位、12位和16位,目前大多數(shù)數(shù)據(jù)采集卡都具有12位和16位兩種分辨率。12位的分辨率可以分辨,滿程電壓的1/4096,16位可以分辨滿程電壓的1/65536。3、精度????精度是指數(shù)據(jù)采集卡在滿量程范圍內(nèi)任意一點(diǎn)的輸出值相對于其理想值之間的偏離程度。數(shù)據(jù)
3、采集卡的精度受卡上放大倍數(shù)的影響比較大,一般廠商給出的數(shù)據(jù)采集卡的精度指標(biāo)都很高,12位AD采集卡的精度在滿程輸入電壓(FSR)的0.01%+1LSB,但在實(shí)際檢測過程中,受到很多因素,特別是外部電磁干擾信號,電源干擾和傳感器噪聲等影響因素的限制,檢測的精度往往達(dá)不到這樣的水平。????在實(shí)際應(yīng)用中,干擾嚴(yán)重的環(huán)境可能使采樣結(jié)果與廠商標(biāo)稱的精度相差甚遠(yuǎn),在弱信號(例如熱電偶信號)和高阻抗輸出信號(例如壓電陶瓷傳感器、鋯氧傳感器輸出信號)的才集中尤其如此,原因是逐次比較型AD采集的是微秒級時刻的電信號,而實(shí)際輸入的信號是傳感器輸出信號與干擾信號的疊加,在這些干擾信號中,工
4、頻干擾信號是比較普遍的,防止工頻干擾信號比較有效的方法是與工頻信號同步,在工頻周期時間內(nèi)連續(xù)采集若干個信號取平均值,這樣操作會降低實(shí)際的采樣速度,在不需要高速采集但要求高精度采樣的情況下可以得到比較好的效果。4、板載FIFO(先入先出)????FIFO是告訴先進(jìn)先出存儲器,主要用來做數(shù)據(jù)高速傳輸中的緩沖器。采集卡是否具有FIFO,對數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣扔绊懞艽?。目前AD轉(zhuǎn)換器的采樣速度可以很高,但數(shù)據(jù)采集卡采集到數(shù)據(jù)后無法及時地傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,AD的高速轉(zhuǎn)換就沒有發(fā)揮作用。具有FIFO的數(shù)據(jù)采集卡在采集時利用FIFO來做數(shù)據(jù)促出的緩沖,等到采集到一定的數(shù)量后再批量傳輸?shù)接?jì)算機(jī)
5、,也可以大大節(jié)省計(jì)算機(jī)的資源,保證采樣數(shù)據(jù)的連續(xù)傳輸。5、最大輸入過電壓(OverVoltage)最大輸入電壓是指數(shù)據(jù)采集卡能承受的最大電壓。輸入到采集卡上的電壓超過這個電壓值,采集卡就可能被永久性的損壞。這個概念本質(zhì)上不同于輸入電壓范圍,使用時要特別注意。6、輸入電壓范圍輸入電壓范圍是指數(shù)據(jù)采集卡能正確檢測輸入電壓的范圍,也是該范圍下的滿程輸入電壓。大多數(shù)數(shù)據(jù)采集卡上帶有程控放大電路,因此大多數(shù)數(shù)據(jù)采集卡的輸入電壓有很多檔。就像萬用表一樣,具有不同的測量量程。只不過一般數(shù)據(jù)采集卡的輸入電壓范圍是可以用計(jì)算機(jī)軟件控制的,而普通萬用表的量程要用手動開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。7、單端輸入
6、(Singel—endedInputs)????很多數(shù)據(jù)采集卡都具有單端輸入和差分輸入兩種方式供用戶選擇。????單端輸入是指輸入信號(比如傳感器的輸出信號)的負(fù)端接在基準(zhǔn)地上,輸入信號的正端接在數(shù)據(jù)采集卡輸入端的輸入測量方式。在單端輸入情況下,所有輸入端的負(fù)端是共地的,采集卡只需要一個引腳連接在輸入信號的正端。????在多通道輸入的情況下,如果不同輸入信號之間是完全獨(dú)立的,即信號源是無源器件(如熱電偶信號,不需要對熱電偶進(jìn)行供電)或者信號源是分別使用獨(dú)立電源供電,使用單端輸入可以獲得更好的精度。8、差分輸入(DifferentialInputs)????差分輸入指輸入
7、信號(比如傳感器的輸出信號)的正負(fù)兩端分別接在數(shù)據(jù)采集卡的輸入正端和輸入負(fù)端,不同的通道具有不同的輸入正負(fù)端。這種輸入方式能適應(yīng)更多的輸入情況。????在這種情況下,使用差分輸入就可以很方便地解決這個問題。在差分輸入方式下,一般數(shù)據(jù)采集卡的輸入阻抗很高,幾乎不吸收電橋的電流,也就自然的使用兩個電橋和數(shù)據(jù)采集卡都能處于正常共組的狀態(tài)下。????在這里需要注意,輸入到數(shù)據(jù)采集卡的共模電壓必須小于數(shù)據(jù)采集卡的輸入電壓,否則將產(chǎn)生很大的測量誤差。如果外部電橋信號分別使用獨(dú)立的電源供電,由于干擾和浮地電壓的影響,很可能在兩個獨(dú)立供電電橋上產(chǎn)生較大的