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如何構(gòu)建緊湊型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

1855792 2022-11-24 | pdf | 319.54KB | 次下載 | 免費

資料介紹

數(shù)據(jù)采集?? (DAQ) 是各種研究和工程活動的關(guān)鍵功能，從設計驗證和驗證到加速壽命和生產(chǎn)測試等。雖然 DAQ 系統(tǒng)的關(guān)鍵要素很簡單：傳感器、測量硬件和軟件；從那里開始，事情會變得復雜。數(shù)據(jù)采集?? (DAQ) 是各種研究和工程活動的關(guān)鍵功能，從設計驗證和驗證到加速壽命和生產(chǎn)測試等。雖然 DAQ 系統(tǒng)的關(guān)鍵要素很簡單：傳感器、測量硬件和軟件；從那里開始，事情會變得復雜。系統(tǒng)可能需要測量各種各樣的物理現(xiàn)象，因此它需要靈活和可擴展，同時還要堅固可靠，成本始終是一個因素。因此，指定和構(gòu)建 DAQ 系統(tǒng)非常復雜。如果系統(tǒng)規(guī)格過多，則成本高昂且使用起來可能很麻煩。如果未指定，它將不適合當前或未來的任務。為解決這一難題，設計人員可以采用模塊化方法，從堅固耐用的高性能機箱開始，該機箱具有多個插槽，以提供隨著時間的推移可能需要的額外處理性能、功能和連接選項。系統(tǒng)可能需要測量各種各樣的物理現(xiàn)象，因此它需要靈活和可擴展，同時還要堅固可靠，成本始終是一個因素。因此，指定和構(gòu)建 DAQ 系統(tǒng)非常復雜。如果系統(tǒng)規(guī)格過多，則成本高昂且使用起來可能很麻煩。如果未指定，它將不適合當前或未來的任務。為解決這一難題，設計人員可以采用模塊化方法，從堅固耐用的高性能機箱開始，該機箱具有多個插槽，以提供隨著時間的推移可能需要的額外處理性能、功能和連接選項。本文回顧了規(guī)范制定者需要了解的 DAQ 系統(tǒng)的性能指標，包括模擬信號的數(shù)字化、奈奎斯特采樣定理和混疊、輸入范圍、采樣率以及多路復用與同步采樣。然后介紹了一種基于本文回顧了規(guī)范制定者需要了解的 DAQ 系統(tǒng)的性能指標，包括模擬信號的數(shù)字化、奈奎斯特采樣定理和混疊、輸入范圍、采樣率以及多路復用與同步采樣。然后介紹了一種基于National Instruments 的National Instruments 的CompactDAQ 機箱CompactDAQ 機箱、模擬和數(shù)字 I/O 模塊以及軟件組件（包括開發(fā)環(huán)境選擇、驅(qū)動程序和分析/報告工具）的模塊化方法。、模擬和數(shù)字 I/O 模塊以及軟件組件（包括開發(fā)環(huán)境選擇、驅(qū)動程序和分析/報告工具）的模塊化方法。DAQ 要求和性能指標DAQ 要求和性能指標如前所述，基本級別的 DAQ 包括傳感器、信號調(diào)節(jié)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)、處理器和相關(guān)軟件（圖 1）。設計人員的任務是將系統(tǒng)元素與正在測量和分析的內(nèi)容相匹配，同時控制成本和設置時間。如前所述，基本級別的 DAQ 包括傳感器、信號調(diào)節(jié)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)、處理器和相關(guān)軟件（圖 1）。設計人員的任務是將系統(tǒng)元素與正在測量和分析的內(nèi)容相匹配，同時控制成本和設置時間。圖 1：DAQ 系統(tǒng)由傳感器、提供信號調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的 DAQ 測量設備以及包括驅(qū)動程序和應用軟件的計算資源組成。（圖片來源：NI）圖 1：DAQ 系統(tǒng)由傳感器、提供信號調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的 DAQ 測量設備以及包括驅(qū)動程序和應用軟件的計算資源組成。（圖片來源：NI）為了匹配這些元素，重要的是要了解精度、信號幅度和信號頻率是 DAQ 系統(tǒng)的基本參數(shù)。這些分別轉(zhuǎn)化為測量分辨率、范圍和速率。在許多應用中，分辨率是最重要的考慮因素。分辨率定義了可用測量值的數(shù)量。例如，具有 3 位分辨率的設備可以測量 8 個可能的值 (2 為了匹配這些元素，重要的是要了解精度、信號幅度和信號頻率是 DAQ 系統(tǒng)的基本參數(shù)。這些分別轉(zhuǎn)化為測量分辨率、范圍和速率。