高速同步數(shù)據(jù)采集卡的功能

高速同步數(shù)據(jù)采集卡一款主要以總線形式出現(xiàn)的采集板卡，其總線方式主要通過PCI/PCIE/CPCI等常用的總線形式呈現(xiàn)，并且直接按照每一種呈現(xiàn)形式的協(xié)議進(jìn)行采集的輸出，主要原因是采集卡總線形式輸出的精度比任何一種傳輸方式的精度都相對(duì)要高，滿足高速率，高分辨率傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采集特性。

精度較高同步數(shù)據(jù)采集卡通過總線傳輸?shù)膫鬏敺绞?，傳輸?shù)街鳈C(jī)上，用于數(shù)據(jù)處理。本文中提到的精度較高同步數(shù)據(jù)采集卡是以SYN301型時(shí)間同步數(shù)據(jù)采集卡為例進(jìn)行說明，其在完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)前，可接收用戶特定的輸入信號(hào)端，標(biāo)準(zhǔn)情況下時(shí)間同步數(shù)據(jù)采集卡的輸入信號(hào)為GPS北斗信號(hào)作為時(shí)間同步方式輸入?yún)⒖碱愋?，這款精度較高同步數(shù)據(jù)采集卡可根據(jù)用戶系統(tǒng)性能特性選擇GLONASS/PTP/IRIG-B(DC/AC)/1PPS/10MHZ/CDMA/E1等多種時(shí)間同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間或者用戶系統(tǒng)內(nèi)定義的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間一一對(duì)應(yīng)。

高速同步數(shù)據(jù)采集卡蛀牙是由觸發(fā)器信號(hào)和時(shí)鐘參考信號(hào)建立的系統(tǒng)時(shí)間的外部信號(hào)，雷達(dá)信號(hào)高速數(shù)據(jù)采集卡報(bào)價(jià)，外部信號(hào)主要包括單端和差動(dòng)觸發(fā)兩種模式，可選擇多路觸發(fā)采集。其中時(shí)鐘信號(hào)設(shè)定了數(shù)據(jù)發(fā)生的頻率信息，當(dāng)采集開始時(shí)，觸發(fā)器會(huì)產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)信號(hào)，通知采集開始數(shù)據(jù)有效。

高速同步數(shù)據(jù)采集卡在開始采集后，外部產(chǎn)生的時(shí)鐘頻率與數(shù)據(jù)采集儀器數(shù)據(jù)一致，觸發(fā)信號(hào)分別確定數(shù)據(jù)采集儀器開始的觸發(fā)點(diǎn)，觸發(fā)點(diǎn)的聯(lián)動(dòng)與數(shù)據(jù)化儀器的啟動(dòng)點(diǎn)一致。其中采用外部時(shí)鐘信號(hào)是為了保證數(shù)據(jù)采集信號(hào)整個(gè)過程中時(shí)間的同步統(tǒng)一性和穩(wěn)定性。

高速同步數(shù)據(jù)采集卡通過外部時(shí)鐘，觸發(fā)和總線控制實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集，在高速數(shù)據(jù)采集卡和主機(jī)上的應(yīng)用信號(hào)處理函數(shù)，可以對(duì)獲取信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)處理，或者通過簡(jiǎn)單測(cè)量抽取很有用的信息。高速同步數(shù)據(jù)采集卡的目前主要應(yīng)用于通用計(jì)算機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室，產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心，電力傳輸?shù)雀鞣N領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)使用。

數(shù)據(jù)采集的基本理論

魯科數(shù)據(jù)生產(chǎn)、銷售高速數(shù)據(jù)采集板卡，我們?yōu)槟治鲈摦a(chǎn)品的以下信息。

采樣過程為了對(duì)模擬信號(hào)用數(shù)字方法處理，應(yīng)先將模擬信號(hào)數(shù)字化，即進(jìn)行模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換。模/數(shù)轉(zhuǎn)換過程，軟件無線電高速數(shù)據(jù)采集卡報(bào)價(jià)，包括三個(gè)內(nèi)容：一是采樣，基于以太網(wǎng)的雷達(dá)高速數(shù)據(jù)采集卡報(bào)價(jià)，二是量化，三是編碼。一個(gè)模擬信號(hào)首先經(jīng)過預(yù)采樣濾波器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，然后由采樣器在每個(gè)采樣時(shí)刻讀出一個(gè)數(shù)據(jù)；再由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)量化為二進(jìn)制數(shù)碼，數(shù)據(jù)之后保存到存儲(chǔ)器用于數(shù)字信號(hào)處理。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器模/數(shù)轉(zhuǎn)換器是整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的，它的性能直接限制系統(tǒng)的性能。要使設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能滿足工作條件，首先要選對(duì)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。因此，有必要去了解模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的發(fā)展?fàn)顩r。采樣方式常見的采樣方式可分為“實(shí)時(shí)采樣”和“等效時(shí)間采樣”兩大類?！皩?shí)時(shí)采樣”是在信號(hào)存在期間對(duì)其采樣。按照采樣定理，采樣速率必須高于信號(hào)中較高頻率分量的2倍；對(duì)于周期性正弦信號(hào)，一個(gè)周期內(nèi)應(yīng)該至少有兩個(gè)采樣點(diǎn)?！皩?shí)時(shí)采樣”除了通常使用的定時(shí)采樣外，還常常使用“等點(diǎn)采樣”，即“變步長(zhǎng)采樣”。這種采樣方法不論被測(cè)信號(hào)頻率為多少，一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)均勻采樣的點(diǎn)數(shù)總共為N 個(gè)。

數(shù)據(jù)采集卡的觸發(fā)模式

觸發(fā)模式是指啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集卡AD轉(zhuǎn)換方式，一般有三種模式供選擇：

（1）內(nèi)部軟件觸發(fā)（Internal Software Trigger） 在這種觸發(fā)模式下，高速數(shù)據(jù)采集卡報(bào)價(jià)，計(jì)算機(jī)通過調(diào)用DLL中的函數(shù)，或直接讀寫數(shù)據(jù)采集卡的寄存器來完成AD轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)。

（2）內(nèi)部定時(shí)觸發(fā)（Internal Pacer Trigger）  由內(nèi)部始終發(fā)生器定時(shí)啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換，這種方式結(jié)合中斷傳輸，完成數(shù)據(jù)的高速和連續(xù)的采集。

（3）外部觸發(fā)（External Trigger）  指使用外部脈沖或電平信號(hào)啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換。外部觸發(fā)在很多瞬間數(shù)據(jù)采集的場(chǎng)合下有重要作用，當(dāng)我們需要對(duì)一個(gè)瞬態(tài)過程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，大多用這種觸發(fā)模式。例如在需要對(duì)鍛煉過程中壓力機(jī)沖擊過程對(duì)模具受力情況進(jìn)行高速的瞬態(tài)壓力采集，可以在上模塊運(yùn)行到某個(gè)位置時(shí)，使用形成開關(guān)給出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換，這樣就可以準(zhǔn)確地采集到所需要的信號(hào)。一些數(shù)據(jù)采集卡還具有提前觸發(fā)、對(duì)中觸發(fā)和之后觸發(fā)的功能。

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