高速同步数据采集卡的选购事项

  
 一般高速同步数据采集卡选型,按如下步骤进行,详细指标请参阅相应产品的样本或选型指南。

1.明确应用需求

在选择数据采集卡之前,必须分析应用需求,充分了解各种数据采集产品的特点、支持的开发平台种类、运行的操作系统环境以及开发难度等,然后根据有关指标进行合理选择。

2.选择总线的考虑

应用较广的包括PCI、PXI、USB、ISA等多种总线结构,不同的总线具有不同的传输速度、电气特性、结构尺寸、配置过程等,用户要根据自己所需的特性来选择。

3.选择采样率的考虑

系统的高采样率取决于ADC芯片变换模拟信号的速率,通常单位是SPS(采样点/s)。根据奈奎斯特采样理论,采样频率必须是信号中高有效频率的两倍以上,否则会产生混叠信号失真,俗称“假频”。对于很多用户,可能需要仔细观察分析信号的细节,往往需要更高的采样速率,通常建议选用高采样率大于信号高频率分量的5~10倍的采集卡。

4.选择分辨率和量程范围的考虑

首先是分辨率。分辨率越高,输入信号的细分程度就越高,能够识别的信号变化量就越小。举个实例:一个正弦波信号,采用分辨率为8bit,A/D转换所获得的数字结果相当于把输入范围细分为256份,一些微小细节变化在A/D转换过程中就会丢失,这正是由于分辨率不够高,在还原数据中产生量化噪声造成的。若采用分辨率为16bit,A/D转换的细分数值就可以从256增加到65536,由量化信噪比为SNR(dB)=(6.02×bit)+1.76,可知量化位数越多信噪比就越高。

在确定了A/D转换分辨率的情形下,应按照保证信号量化噪声较低,信噪比较高的原则,选择一个合适的量程,再通过信号调理将被采集信号调理在这个合理的量程内。

5.选择合适的产品型号

还有输入阻抗、输出阻抗、通道数、信号线数、隔离等技术问题需要考虑,这些都与传感器和信号调理密切相关,必须结合起来统一考虑。在上述各指标选定以后,用户可根据“功能够用”的原则,选择符合要求的采集卡,找到合适的采集卡型号。不要盲目购买价格贵、功能超强的设备。一般来说当精度要求不是很高、采样频率较低时,PCI和USB总线的数据采集卡都可以满足要求;若工作环境比较恶劣,可以采用工控机;当采集精度要求较高,采样频率很高,工作环境比较恶劣时优先选用PXI类型的数据采集产品。


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