如何選擇高速數(shù)據(jù)采集卡？

用戶(hù)在進(jìn)行科研試驗(yàn)中，如果涉及高頻信號(hào)的試驗(yàn)，一般要進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集卡的選擇，如通信、高通物理、雷達(dá)等領(lǐng)域。選擇高速數(shù)據(jù)采集卡一般從如下幾個(gè)指標(biāo)考慮：

采樣率、分辨率、通道數(shù)、總線(xiàn)等。選型的關(guān)鍵還是看您高速數(shù)據(jù)采集卡做什么用，避免不要盲目選擇數(shù)據(jù)采集卡。數(shù)據(jù)采集是指對(duì)設(shè)備被測(cè)的模擬或數(shù)字信號(hào)，自動(dòng)采集并送到上位機(jī)中進(jìn)行分析、處理。因?yàn)椴煌臄?shù)據(jù)采集卡用的地方不同，首先你要確定你的用途，知道用處了才能更好的選型。用途確定后，查找相應(yīng)匹配的數(shù)據(jù)采集卡，查看其參數(shù)是否適合你的需求，把不同型號(hào)的采集卡作對(duì)比，這樣才可以挑選出更適合你的。數(shù)據(jù)采集板的應(yīng)用與這些關(guān)鍵詞息息相關(guān)：信號(hào)類(lèi)型（脈沖、中頻、射頻….）、信號(hào)幅度、信號(hào)帶寬、是否需要FPGA實(shí)時(shí)處理，通道數(shù)…….

采樣率：非常關(guān)鍵的指標(biāo)，如果是包含直流分量的信號(hào)，采樣率的選擇一般是信號(hào)頻率的8倍以上。如果是通信調(diào)制信號(hào)，可以是采用欠采樣的方式采集，這時(shí)重點(diǎn)考慮的是板卡的帶寬。

分辨率：有些用戶(hù)對(duì)分辨的要求不高，比如通信等；有些用戶(hù)對(duì)分辨率則比較敏感，通?？蛇x有8bit，10bit，12bit，14bit，16bit等。

通道數(shù)：對(duì)于有些陣列應(yīng)用的場(chǎng)合，通道數(shù)是非常關(guān)鍵的一個(gè)要素。比如超聲陣列、相控陣?yán)走_(dá)、分布式高能物理探測(cè)等。當(dāng)然，此種場(chǎng)合的對(duì)同步性要求也非常高。

總線(xiàn)：用戶(hù)根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模、經(jīng)費(fèi)預(yù)算等，也需適合選擇合適的總線(xiàn)。比如經(jīng)費(fèi)試驗(yàn)室環(huán)境可選擇PCIe、USB總線(xiàn)等，如果是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，可選擇cPCI、VPX等。

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高速數(shù)據(jù)采集卡形態(tài)    

目前業(yè)內(nèi)板卡形態(tài)的高速數(shù)據(jù)采集卡，較高的采樣頻率，有5GS/s、8GGS/s、10GS/s或32GS/s等。高速數(shù)據(jù)采集卡總線(xiàn)接口形式一般有：PCI Express、compactPCI、PXI、PXIExpress、VPX、USB等。選型的關(guān)鍵還是看您高速數(shù)據(jù)采集卡做什么用，避免不要盲目選擇數(shù)據(jù)采集卡。選擇高速數(shù)據(jù)采集卡時(shí)一般會(huì)從以下指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估：采樣率、精度、通道、總線(xiàn)接口、帶寬、輸入量程、耦合方式、FPGA是否資源開(kāi)放等。

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超高速數(shù)據(jù)采集應(yīng)用

超高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。提高數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采樣率可更深入、更細(xì)微、更精準(zhǔn)地了解物理量變化特性。在觀測(cè)供電傳輸線(xiàn)上的浪涌電流時(shí),由于浪涌的持續(xù)時(shí)間僅有幾百納秒,而電壓的變化范圍則可達(dá)幾千伏,要精準(zhǔn)地了解其變化過(guò)程,就需要數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有極高的采樣率；在高速電路的毛刺捕獲、電力設(shè)備高電壓試驗(yàn)以及電力設(shè)備的遙感遙測(cè)等場(chǎng)合均需要高速或超高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)。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(hào)的采樣頻率大于輸入端存在的較高頻率分量的兩倍。此外，超高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)也廣泛應(yīng)用在雷達(dá)、通信、聲納、遙感、地質(zhì)勘探、振動(dòng)工程、無(wú)損檢測(cè)、智能儀器、語(yǔ)音處理、光時(shí)間域反射測(cè)量、物質(zhì)光譜學(xué)與光譜測(cè)量、生物醫(yī)學(xué)工程等多個(gè)領(lǐng)域,進(jìn)而不斷推動(dòng)著這些領(lǐng)域的發(fā)展。

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數(shù)據(jù)采集的目的

數(shù)據(jù)采集的目的是為了測(cè)量電壓、電流、溫度、壓力或聲音等物理現(xiàn)象?；赑C的數(shù)據(jù)采集，通過(guò)模塊化硬件、應(yīng)用軟件和計(jì)算機(jī)的結(jié)合，進(jìn)行測(cè)量。高速數(shù)據(jù)采集卡的關(guān)鍵部件廠商不斷發(fā)布新的芯片部件，如ADI,TI的新AD/DA芯片，Xilinx,Altera的基于SOC的先進(jìn)FPGA技術(shù)，使高速數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品出現(xiàn)新的組合可能。盡管數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)根據(jù)不同的應(yīng)用需求有不同的定義，但各個(gè)系統(tǒng)采集、分析和顯示信息的目的卻都相同。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整合了信號(hào)、傳感器、激勵(lì)器、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和應(yīng)用軟件。