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如何選擇數(shù)據(jù)采集卡
首先,選擇接口方式。
第二步,確定輸入和輸出指標。
這些指標有輸入和輸出的模擬量精度和速率,輸入和輸出的數(shù)字量電平和要求,輸入和輸出的數(shù)字傳輸協(xié)議方式.
第三步,選擇接口協(xié)議處理器。2GHz高速數(shù)據(jù)采集卡想要了解更多高速數(shù)據(jù)采集板卡的相關信息,歡迎撥打圖片上的熱線電話。 如果你的數(shù)據(jù)采集卡不需要處理器就能夠滿足要求,你可以現(xiàn)在動手設計了.否則,繼續(xù)努力! 接下來考慮的是接口協(xié)議處理器.PCI, USB, PCMCIA, CAN, 網卡都有專門的接口芯片.當然你也可以選擇FPGA加上軟件協(xié)議IP核,同樣能實現(xiàn)你的目標,但是難度很大.
第四步,選擇采集卡處理器。A/D采集采用8位的1GHzA/D轉換芯片,高速大容量存儲采用固態(tài)存儲芯片F(xiàn)LASH(閃存)為存儲介質,FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)為存儲陣列的控制核心,針對來自A/D的高速數(shù)據(jù),引入多級流水和冗余校驗技術,能夠屏蔽FLASH的壞塊。 對于功能強大的數(shù)據(jù)采集卡,你需要選擇專用的處理器來預處理采集的數(shù)據(jù).單片機, FPGA, DSP, ARM都是你可以挑選的對象. 單片機由于便宜,易于開發(fā),開發(fā)的資料齊全,工程師眾多,很適合初學者你的.FPGA設計方便,具有速度和效率的優(yōu)勢,也是不錯的選擇. DSP是專門為數(shù)據(jù)處理而設計,速度快,可以實現(xiàn)非常復雜的算法,是很好的選擇.ARM的功能過于復雜,適合于設計好的人機界面的場合. 有些器件將接口協(xié)議處理器和采集卡處理器集成在一體,這些芯片應該有更好的使用價值.
第五步,選擇數(shù)據(jù)采集電路。 很多公司提供采樣芯片:ADI,TI,MAXIUM,NS等等. 第六步,選擇驅動軟件和數(shù)據(jù)采集處理軟件的編寫語言。
數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)傳輸方式
數(shù)據(jù)傳輸方式是指數(shù)據(jù)采集卡將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給計算機的方式。數(shù)據(jù)采集卡的制造廠商附件中都會提供相應的動態(tài)鏈接庫文件(DLL)和相應的函數(shù)及應用方法,并給出常用語言的例程。一般數(shù)據(jù)采集卡有三種方式傳輸?shù)接嬎銠C。
(1)軟件讀取 計算機通過軟件對每一次AD采樣發(fā)出命令,等待采樣結束,然后讀取采樣結果。這種方式數(shù)據(jù)傳輸速度較慢,占用計算機資源較多,在計算機全速運行的模式下一般可達30Kbit/s。數(shù)據(jù)采集卡分類基于PC總線的板卡種類很多,其分類方法也有很多種。但這種方式編程簡單,對于采樣速度要求不高(<10000K/s)和計算機負荷不重的情況下通常采用這種方式。
(2)中斷方式 計算機采用中斷方式接收數(shù)據(jù)采集卡的采集結果。這種方式計算機的資源較少,是一種搞笑的數(shù)據(jù)傳輸方式,適合高速連續(xù)的數(shù)據(jù)采集和處理。許多采集卡都有自己的冷卻方式,有風冷和水冷兩種,不管是那種,都需要確保足夠的冷卻,要不會導致采集卡的不能正常工作或者不可逆的損壞。不是所有的數(shù)據(jù)采集卡都具有中斷傳輸?shù)墓δ埽@一點在主句采集卡選型的時候一定要注意,有些數(shù)據(jù)采集卡標稱具有中斷傳輸功能,但并不可靠,甚至無法使用。一般要具有中斷傳輸功能并可靠的工作,數(shù)據(jù)采集卡設計有FIFO是必要的,沒有FIFO的數(shù)據(jù)采集卡很難保證中斷數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?
(3)DMA方式 采集卡與計算機之間實現(xiàn)儲存器的直接數(shù)據(jù)存取,這種方式在實際應用中不多。
數(shù)據(jù)傳輸方式很大程度上決定了數(shù)據(jù)采集的速度,標稱的速度是數(shù)據(jù)采集卡能夠達到的較大采樣速度,如果不使用恰當?shù)膫鬏敺绞?,通常是達不到標稱采樣速度的。
工業(yè)數(shù)據(jù)采集產品類型
1. 設備接入
設備接入是建立物理世界和數(shù)字世界的聯(lián)接的起點,是數(shù)字化信息的源頭。根據(jù)接入物理設備的分類不同
2. 協(xié)議轉換
工業(yè)通信網絡接口種類多、協(xié)議繁雜、互不兼容,需要通過工業(yè)網關來進行各種協(xié)議轉換,工業(yè)網關主要包括串口轉以太網設備、各種工業(yè)現(xiàn)場總線間的協(xié)議轉換設備和各種現(xiàn)場總線協(xié)議轉換為以太網(TCP/IP)協(xié)議的網關等。
3. 網絡傳輸
網絡傳輸設備用于工業(yè)現(xiàn)場設備和智能產品/裝備的網絡連接和數(shù)據(jù)傳輸。針對工業(yè)現(xiàn)場設備通常以有線網絡傳輸為主,無線網絡傳輸作為補充;針對工廠外智能產品/裝備通常采用無線網絡傳輸方式。
網絡傳輸設備從功能上可以分為工業(yè)交換機、工業(yè)路由器、工業(yè)中繼器、工業(yè)網橋、DTU 等。它們與商用網絡傳輸設備不同之處在于為了適應工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境要求,在可靠性、實時性等方面技術指標要明顯高于商用設備。
4. 邊緣數(shù)據(jù)處理
基于高的性能計算、實時操作系統(tǒng)、邊緣分析算法等技術支撐,在靠近設備或數(shù)據(jù)源頭的網絡邊緣側進行數(shù)據(jù)預處理、存儲以及智能分析應用。邊緣數(shù)據(jù)處理主要產品包括邊緣計算軟件、配套數(shù)據(jù)庫及相關模塊等。
5. 工業(yè)數(shù)據(jù)采集安全
由于工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對實時性和穩(wěn)定性的高要求使得傳統(tǒng)安全產品往往無法應用于工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。目前在工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,主要通過工業(yè)防火墻和工業(yè)網閘等產品,實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密傳輸,防止數(shù)據(jù)泄漏、被偵聽或篡改,保障數(shù)據(jù)采集和傳輸過程中的安全。