高速同步數(shù)據(jù)采集卡的功能

高速同步數(shù)據(jù)采集卡一款主要以總線形式出現(xiàn)的采集板卡，其總線方式主要通過PCI/PCIE/CPCI等常用的總線形式呈現(xiàn)，并且直接按照每一種呈現(xiàn)形式的協(xié)議進行采集的輸出，主要原因是采集卡總線形式輸出的精度比任何一種傳輸方式的精度都相對要高，滿足高速率，高分辨率傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采集特性。

精度較高同步數(shù)據(jù)采集卡通過總線傳輸?shù)膫鬏敺绞剑瑐鬏數(shù)街鳈C上，激光雷達數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)批發(fā)，用于數(shù)據(jù)處理。本文中提到的精度較高同步數(shù)據(jù)采集卡是以SYN301型時間同步數(shù)據(jù)采集卡為例進行說明，其在完成數(shù)據(jù)采集任務前，可接收用戶特定的輸入信號端，標準情況下時間同步數(shù)據(jù)采集卡的輸入信號為GPS北斗信號作為時間同步方式輸入?yún)⒖碱愋?，這款精度較高同步數(shù)據(jù)采集卡可根據(jù)用戶系統(tǒng)性能特性選擇GLONASS/PTP/IRIG-B(DC/AC)/1PPS/10MHZ/CDMA/E1等多種時間同步信號，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)與標準時間或者用戶系統(tǒng)內(nèi)定義的標準時間一一對應。

高速同步數(shù)據(jù)采集卡蛀牙是由觸發(fā)器信號和時鐘參考信號建立的系統(tǒng)時間的外部信號，外部信號主要包括單端和差動觸發(fā)兩種模式，可選擇多路觸發(fā)采集。其中時鐘信號設(shè)定了數(shù)據(jù)發(fā)生的頻率信息，當采集開始時，觸發(fā)器會產(chǎn)生聯(lián)動信號，通知采集開始數(shù)據(jù)有效。

高速同步數(shù)據(jù)采集卡在開始采集后，外部產(chǎn)生的時鐘頻率與數(shù)據(jù)采集儀器數(shù)據(jù)一致，大氣氣溶膠數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)批發(fā)，觸發(fā)信號分別確定數(shù)據(jù)采集儀器開始的觸發(fā)點，觸發(fā)點的聯(lián)動與數(shù)據(jù)化儀器的啟動點一致。其中采用外部時鐘信號是為了保證數(shù)據(jù)采集信號整個過程中時間的同步統(tǒng)一性和穩(wěn)定性。

高速同步數(shù)據(jù)采集卡通過外部時鐘，觸發(fā)和總線控制實現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集，在高速數(shù)據(jù)采集卡和主機上的應用信號處理函數(shù)，可以對獲取信號進行增強處理，或者通過簡單測量抽取很有用的信息。高速同步數(shù)據(jù)采集卡的目前主要應用于通用計算機構(gòu)實驗室，產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心，電力傳輸?shù)雀鞣N領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集個工業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)使用。

高速數(shù)據(jù)采集卡軟件設(shè)計，一般具備如下架構(gòu)：

1、硬件層

PCIe高速數(shù)據(jù)采集卡。

2、系統(tǒng)層

高速數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動程序，處于操作系統(tǒng)層。運行在操作系統(tǒng)內(nèi)核模式。我們?yōu)榭蛻籼峁┯蠸YS驅(qū)動文件，及INF驅(qū)動程序安裝文件。

驅(qū)動程序主要功能是，定義了中斷模式，寄存器訪問控制等基本功能。

3、應用層

應用層分為API接口和應用程序。API接口包括：驅(qū)動API、圖形API、算法API。隨著行業(yè)深入，API庫會更加豐富，更加化。

驅(qū)動API接口以動態(tài)運行庫DLL形式提供，DLL運行在用戶模式的應用層，河南數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)批發(fā)，API為用戶提供定義明晰的接口函數(shù)，便于理解，能夠充分發(fā)揮出用戶的主觀能動性，便于用戶二次開發(fā)，創(chuàng)建屬于自己更的更化的應用軟件。

圖形API，封裝了曲線圖控件。便于用戶對數(shù)據(jù)分析的曲線表示。

算法API，封裝了數(shù)據(jù)分析中常用算法，便于用戶數(shù)據(jù)分析。

高速數(shù)據(jù)采集時，遇到“混疊”和“幅度分辨率不足”怎么辦？

在使用模塊化數(shù)字化儀進行測量時，大氣氣溶膠數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)批發(fā)，重要的是要注意一些常見的設(shè)置問題，這些問題會導致數(shù)據(jù)不良和浪費時間。本文將對“混疊”和“幅度分辨率不足”兩個問題提供深入解答。

混疊，采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的普遍問題。自采樣數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)出現(xiàn)以來，由于輸入信號采樣不足而引起的混疊問題就一直存在。采用較的數(shù)據(jù)儀器，如數(shù)字化儀和數(shù)字示波器，根據(jù)采樣定理，要求模擬信號的采樣頻率大于輸入端存在的較高頻率分量的兩倍。如果不滿足這個條件，就會產(chǎn)生混疊。當前的數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)計通常包含大大超過模擬帶寬的較大采樣率。通過將其與長采集存儲器相結(jié)合，這些數(shù)字化器較小化了這個經(jīng)典問題。 但是，用戶應該注意混疊，尤其是在將采樣率編程為較低速度時。

采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)對輸入信號進行采樣并存儲結(jié)果數(shù)字數(shù)據(jù)。 如果采樣率滿足或超過采樣定理的規(guī)則，則可以重建信號而不丟失任何信息。如果模擬輸入波形的采樣頻率小于其較大頻率的兩倍，則數(shù)字采樣的重建結(jié)果會產(chǎn)生頻率低于原始頻率的波形。

幅度分辨率不足

數(shù)字轉(zhuǎn)換器使用模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)將模擬信號的樣本轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。ADC的分辨率是用于數(shù)字化輸入樣本的比特數(shù)。對于一個n位ADC，可以產(chǎn)生的離散數(shù)字電平數(shù)為2n。因此，一個12位數(shù)字轉(zhuǎn)換器可以解決212或4096級。較小有效位(lsb)表示可以檢測到的較小間隔，對于12位數(shù)字轉(zhuǎn)換器，較小有效位為1/4096或2.4 x 10-4。為了將lsb轉(zhuǎn)換成電壓，我們?nèi)?shù)字化儀的輸入范圍除以2，提高到數(shù)字化儀的分辨率。

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