数据采集卡主要技术参数

数据采集卡主要技术参数有如下几个指标：（1）通道数：即板卡可以采集几路信号，分为单端和双端（差分）。常用的有单端32路/差分16路、单端16路/差分8路。（2）采样频率：单位时间采集的数据点数，与AD芯片的转换一个点所需时间有关，例如：AD转换一个点需要T=10us，则其采样频率f=1/T为100K（即100kHz），即每秒钟AD芯片可以转换100K的数据点数。常有100K、250K、500K、800K、lM、40M等。（3）缓存：主要用来存储AD芯片转换后的数据。带缓存板卡可以设置采样频率，否则不可改变。缓存有RAM和FIFO两种。FIFO主要用作数据缓冲，存储量不大，速度快；RAM一般用于高速采集卡，存储量大，速度较慢。（4）分辨率：采样数据较低位所代表的模拟量的值，常有12位、14位、16位等。如12位分辨率，当电压量程为5000mV，单位增量为（5000mV）/4096=1.22mV（注：2的12次方为4096）。（5）精度：测量值和真实值之间的误差，即测量准确度。段的大小，预触发和触发后，可以自由定义，小的重新布防时间的FIFO模式和强大的组合可以很容易地适应几乎所有的测量任务。一般用满量程FSR（Full Scale Range）的百分比表示，常见的如0.05%FSR、0.1%FSR等。如满量程范围为0~10V，其精度为0.1%FSR，则误差在10mV以内。（6）量程：输入信号的幅度，常用有±5V、±10V0～5V、0~10V。（7）增益：输入信号的放大倍数，分为程控增益和硬件增益。通过数据采集卡的电压放大芯片将AD转换后的数据进行固定倍数的放大，有两种型号PGA202（1、10、100、1000）和PGA203（1、2、4、8）的增益芯片。（8）触发：可分为内触发和外触发两种，特定启动AD转换方式。

如何选择高速数据采集卡？

用户在进行科研试验中，如果涉及高频信号的试验，一般要进行高速数据采集卡的选择，如通信、高通物理、雷达等领域。选择高速数据采集卡一般从如下几个指标考虑：

 采样率、分辨率、通道数、总线等。选型的关键还是看您高速数据采集卡做什么用，避免不要盲目选择数据采集卡。因为不同的数据采集卡用的地方不同，首先你要确定你的用途，知道用处了才能更好的选型。科研工作者对信号的获取与分析的需求从不停歇，而采集卡的形态、样式也在推陈出新，新的处理手段——如多核CPU、并行GPU，FPGA处理能力也日新月益，推动整个数据采集行业不断进步。用途确定后，查找相应匹配的数据采集卡，查看其参数是否适合你的需求，把不同型号的采集卡作对比，这样才可以挑选出更适合你的。数据采集板的应用与这些关键词息息相关：信号类型（脉冲、中频、射频….）、信号幅度、信号带宽、是否需要FPGA实时处理，通道数…….

 采样率：非常关键的指标，如果是包含直流分量的信号，采样率的选择一般是信号频率的8倍以上。如果是通信调制信号，可以是采用欠采样的方式采集，这时重点考虑的是板卡的带宽。

 分辨率：有些用户对分辨的要求不高，比如通信等；有些用户对分辨率则比较敏感，通常可选有8bit，10bit，12bit，14bit，16bit等。

 通道数：对于有些阵列应用的场合，通道数是非常关键的一个要素。比如超声阵列、相控阵雷达、分布式高能物理探测等。当然，此种场合的对同步性要求也非常高。

 总线：用户根据系统规模、经费预算等，也需适合选择合适的总线。比如经费试验室环境可选择PCIe、USB总线等，如果是工业现场、试验现场，可选择cPCI、VPX等。

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超高速数据采集应用

超高速数据采集技术在电力系统中应用广泛。提高数据采集系统的采样率可更深入、更细微、更***地了解物理量变化特性。在观测供电传输线上的浪涌电流时,由于浪涌的持续时间仅有几百纳秒,而电压的变化范围则可达几千伏,要***地了解其变化过程,就需要数据采集系统有极高的采样率；在高速电路的毛刺捕获、电力设备高电压试验以及电力设备的遥感遥测等场合均需要高速或超高速数据采集技术。数据采集技术及超高速数据采集系统在数据采集系统中,处理流程一般包括滤波、采样、存储和处理四个环节。此外，超高速数据采集技术也广泛应用在雷达、通信、声纳、遥感、地质勘探、振动工程、无损检测、智能仪器、语音处理、光时间域反射测量、物质光谱学与光谱测量、生物医学工程等多个领域,进而不断推动着这些领域的发展。

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