DAQ系统开发指南为测量应用选择合适的数据采集硬件.pdfVIP

为您的测量应用选择合 适的数据采集硬件 面对市场上众多的数据采集（DAQ ）设备，如何为您的应用选择最合适的一款？本白 皮书概述了在为测量应用选择数据采集硬件时所需要考虑的5 个问题。 帮助您选择合适的数据采集硬件的6 道问题 1. 需要测量或生成的信号是什么类型？ 2. 需要信号调理吗？ 3. 需要以多快的速度采集或生成信号？ 4. 需要识别到的信号中最小变化是多少？ 5. 需要识别到的信号中最小变化是多少？ 1. 需要测量或者生成的信号是什么类型？ 对于不同类型的信号需要使用不同的测量或生成方式。传感器能够将物理现象转化为 可测量的电信号，如电压或电流。同样，您可以生成一个可测量的电信号给传感器， 从而产生一个物理现象。因此，了解不同类型的信号和相应的属性非常重要。只有了 解了您的具体应用中的信号类型，才能够着手选择DAQ 设备。 DAQ 设备的功能  模拟输入，用于测量模拟信号  模拟输出，用于输出模拟信号  数字输入/输出，用于测量和生成数字信号  计数器/定时器，用于对数字事件迚行计数或产生数字脉冲/信号 有些DAQ 设备仅拥有上述功能中的一种，而多功能DAQ 设备则可以实现所有上述功 能。一般来讲，DAQ 设备通常对于某一功能只提供固定数量的通道，比如模拟输入、 模拟输出、数字输入/输出以及计数器等；因此，在考虑购买设备时，您需要在当前所 需的通道数的基础上再预留一些，这样您可在必要时迚行更多通道的数据采集。而如 果您所购买的设备的通道数仅够满足当前需要，则可能在未来新测量应用面前捉襟见 肘。 多功能DAQ 设备同样也仅有固定数量的通道，但是其功能涵盖模拟输入、模拟输出、 数字输入/输出和计数器。多功能DAQ 设备可以支持不同类型的I/O，以适应多种应用 的需要，这是单一功能的DAQ 设备所不具备的。 您还可以选择一种模块化的平台，自定义您的具体要求。模块化系统通常包括一个机 箱，用于控制定时和同步信号，并控制各种I/O 模块。模块化系统的优点是，您可以 选择不同的模块，每个模块实现其独特的功能，从而可以实现更灵活的配置方式。使 用这种方式所构建的系统，其中某个单一功能模块的精度可以相对于多功能DAQ 模块 更高。另一个优点是，您可以根据需要选择插槽数量合适的机箱。一个机箱的插槽数 021•800-820-3622 •@ •/china National Instruments 量是固定的，因此您在购买机箱时，可以在当前所需插槽数的基础上再预留一些，以 备未来扩展。 2. 需要信号调理吗？ 一个典型的通用DAQ 设备可以测量或生成+/-5V 或+/-10V 的信号。而对于某些传感 器所产生的信号，若直接使用 DAQ 设备迚行测量或生成，则可能比较困难或会有危险。 因此，大多数传感器需要对信号迚行诸如放大或滤波乊类的调理措施，才能使得DAQ 设备有效、准确地测量信号。 例如，热电偶的输出信号通常需要放大，才能够使得模数转换器（ADC ）的量程得到 充分利用。此外，热电偶所测得的信号还可以通过低通滤波消除高频噪声，从而改善 信号质量。信号调理所带来的好处是单纯的DAQ 系统无法比拟的，它提高了DAQ 系 统本身的性能和测量精度。 表1 总结了针对不同类型的传感器和测量应用所需的常见信号调理措施。 冷 端 放大 衰减 隔离 滤波 激励 线性化 桥路补偿 补 偿 热电偶 x x x x 热敏电阻 x x x x RTD x x