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研华采集卡参数说明
摘要:
数据采集卡名目繁多、类型丰富,功能强大,很多数据采集卡不仅具有模拟量的
输入、输出功能,
同时也具有开关量的输入、输出功能和其他很多特殊功能。这些数据采
集卡能满足绝大多数检测与控制系
统中数据采集要求。熟悉与数据采集卡向光的技术指标
和技术术语,对理解数据采集卡的工作原理并正确
地做出选型,具有十分重要的意义。<
/p>
下面以研华数据采集卡来说明
一)模拟量输入
1
< br>、通道数(
Channels
)
通道数指可同时采集模拟量的个数,例如在温度场实验中,我们需要检测
6
个不同物理位
置的温度,这时就需要在
6
个不同位置安装温度传感器,每一个传感器都会输出自己位置
的温度信号,数据采集卡就至少需要
6
个
AD
转换器,来满足系统检测的要求。
绝大多数数据采集卡上只有一个
AD
转换器
p>
,
通过使用模拟开关来分时采集不同通道的数据,
< br>从而得到多通道的数据采集卡。
2
、分辨率(
Resolution
)
一般数据采集卡的分辨率也是该设备中
AD
转换器的分辨率,
大多数数据采集设备采用
逐次比较型
AD
转换器,分辨率一般有
8
位、
10
位
、
12
位和
16
位,目前大多数数据采集
卡都具有
12
位和
16
位两种分辨率。
12
位的分辨率可以分辨,满程电压的
1/4096
,
16
位可以分辨满程电压的
1/6
5536
。
3
、精度
精度是指数据采集卡在满量程范围内任意一点的输出值相对于
其理想值之间的偏离程
度。
数据采集卡的精度受卡上放大倍数的
影响比较大,
一般厂商给出的数据采集卡的精度指
标都很高,<
/p>
12
位
AD
采集
卡的精度在满程输入电压(
FSR
)的
0.01%+1LSB
,但在实际
检测过程中,
受到很多因素,
特别是外部电磁干扰信号,
电源干扰和
传感器噪声等影响因素
的限制,检测的精度往往达不到这样的水平。
在实际应用中,
干扰
严重的环境可能使采样结果与厂商标称的精度相差甚远,
在弱信号
(例如热电偶信号)
和高阻抗输出信号(例如压电陶瓷传感器、锆氧传感器输出信号)
的才
集中尤其如此,
原因是逐次比较型
AD
采集的是微秒级时刻的电信号,
而
实际输入的信号是
传感器输出信号与干扰信号的叠加,
在这些干
扰信号中,
工频干扰信号是比较普遍的,
防止
< br>工频干扰信号比较有效的方法是与工频信号同步,
在工频周期时间内连续采集若干
个信号取
平均值,
这样操作会降低实际的采样速度,
在不需要高速采集但要求高精度采样的情况下可
以得到比较好的效果。
p>
4
、板载
FIF
O(
先入先出
)
FIFO
是告诉先进先出存
储器,主要用来做数据高速传输中的缓冲器。采集卡是否具有
FIFO
< br>,对数据传输的速度影响很大。目前
AD
转换器的采样速
度可以很高,但数据采集卡
采集到数据后无法及时地传输到计算机中,
< br>AD
的高速转换就没有发挥作用。具有
FIFO
的
数据采集卡在采集时利用
FIFO
来做数据促出的缓冲,
等到采集到一定的数量后再批量传输
到计算机,也可以大大节省计算机的资源,保证采样数据的连续传输。
5
、最大输入过电压(
Over
Voltage
)
最大输入电压是指
数据采集卡能承受的最大电压。输入到采集卡上的电压超过这个电压值,
采集卡就可能被
永久性的损坏。这个概念本质上不同于输入电压范围,使用时要特别注意。
6
、输入电压范围
< br>输入电压范围是指数据采集卡能正确检测输入电压的范围,也是该范围下的满程输入电压。
大多数数据采集卡上带有程控放大电路,
因此大多数数据采集卡的输入电压有很
多档。
就像
万用表一样,
具有不同的测
量量程。
只不过一般数据采集卡的输入电压范围是可以用计算机
软件控制的,而普通万用表的量程要用手动开关来实现。
7
、单端输入(
Singel
—
ended
Inputs
)
很多数据采集卡都具有单端输入和差分输入两种方式供用户选择。
单端输入是指输入信号(比如传感器的输出信号)<
/p>
的负端接在基准地上,输入信号的正
端接在数据采集卡输入端的输
入测量方式。
在单端输入情况下,
所有输入端的负端是共地的,
采集卡只需要一个引脚连接在输入信号的正端。
在多通道输入的情况下,
如
果不同输入信号之间是完全独立的,
即信号源是无源器件
(如<
/p>
热电偶信号,
不需要对热电偶进行供电)
或者信号源是分别使用独立电源供电,
使用单端输
入可以获得更
好的精度。
8
、差分输入(
Differential Inputs
)
差分输入指输入信号
(比如
传感器的输出信号)
的正负两端分别接在数据采集卡的输入
正端
和输入负端,
不同的通道具有不同的输入正负端。
这种输入方式
能适应更多的输入情况。
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