17 数据采集卡.ppt

软件使PC和数据采集硬件形成了一个完整的数据采集、分析和显示系统。没有软件，数据采集硬件是毫无用处的——或者使用比较差的软件，数据采集硬件也几乎无法工作。 大部分数据采集应用实例都使用了驱动软件。软件层中的驱动软件可以直接对数据采集件的寄存器编程，管理数据采集硬件的操作并把它和处理器中断，DMA和内存这样的计算机资源结合在一起。驱动软件隐藏了复杂的硬件底层编程细节，为用户提供容易理解的接口。 软件子系统 基于PC的DAQ系统（简称PCs）的基本特点是，输入输出装置为板卡的形式，并将板卡直接与个人计算机的系统总线相连，即直接插在计算机主机的扩展槽上。这些输入输出板卡往往按照某种标准由第三方批量生产，开发者或用户可以直接在市场上购买，也可以由开发者自行制作。一块板卡的点数（指测控信号的数量）少的有几点，多的可达24点、32点甚至更多。 系统特点 由于PCs价格低廉、组成灵活、标准化程度高、结构开放、配件供应来源广泛、应用软件丰富等特点，PCs是一种很有应用前景的计算机测控系统。 利用板卡开发测控系统的步骤 利用板卡开发测控系统的开发步骤 用数据采集卡构成完整的测控系统还需要： 接线端子板、通信电缆和驱动程序光盘 板卡产品的成套性 PCI-1710HG多功能板卡 PCI-1710HG多功能板卡介绍 PCI-1710HG是一款功能强大的低成本多功能PCI总线数据采集卡，如图所示，其中包含五种最常用的测量和控制功能。 PCI1710HG板卡的成套性 电缆采用PCL-10168型，是两端针型接口的68芯SCSI-II电缆，用于连接板卡与ADAM-3968接线端子板。 PCL-10168电缆 接线端子板采用ADAM-3968型，是DIN导轨安装的68芯SCSI-II接线端子板，用于各种输入输出信号线的连接。 ADAM-3968接线端子板 * 计算机测控系统 李江全 石河子大学机电学院电气工程系 2009年11月 —— 数据采集卡 数据采集卡概述 数据采集卡的产生 为了满足IBM-PC机及其兼容机用于数据采集与控制的需要，国内外许多厂商生产了各种各样的数据采集板卡（或I/O板卡）。这类板卡均参照IBM-PC机的总线技术标准设计和生产，用户只要把这类板卡插入IBM-PC机主板上相应的I/O扩展槽中，就可以迅速方便地构成一个数据采集与处理系统，从而大大节省了硬件的研制时间和投资，又可以充分利用IBM-PC机的软硬件资源，还可以使用户集中精力对数据采集与处理中的理论和方法进行研究、进行系统设计以及程序的编制等。 数据采集卡的种类 基于PC总线的板卡种类很多，其分类方法也有很多种。按照板卡处理信号的不同可以分为模拟量输入板卡(A/D卡)、模拟量输出板卡(D/A卡)、开关量输入板卡、开关量输出板卡、脉冲量输入板卡、多功能板卡等。其中多功能板卡可以集成多个功能，如数字量输入/输出板卡将模拟量输入和数字量输入/输出集成在同一张卡上。根据总线的不同，可分为PCI板卡和ISA板卡。 PCI-5121智能CAN接口卡 还有其它一些专用I/O板卡，如智能接口卡、虚拟存储板（电子盘）、信号调理板、专用（接线）端子板等，这些种类齐全、性能良好的I/O板卡与IPC配合使用，使系统的构成十分容易。 常用的数据采集卡 1．模拟量输入卡（A/D卡） 在工业测控系统中，输入信号往往是模拟量，这就需要一个装置把模拟量转换成数字量，各种A/D芯片就是用来完成此类转换的。在实际的计算机测控系统中，不是以A/D芯片为基本单元，而是制成商品化的A/D板卡。 模拟量输入板卡根据使用的A/D转换芯片和总线结构不同，性能有很大的区别。板卡通常有单端输入、差分输人以及两种方式组合输入三种。板卡内部通常设置一定的采样缓冲器，对采样数据进行缓冲处理，缓冲器的大小也是板卡的性能指标之一。在抗干扰方面，A/D板卡通常采取光电隔离技术，实现信号的隔离。板卡模拟信号采集的精度和速度指标通常由板卡所采用的A/D转换芯片决定。 例如，下图所示为研华PCI-1713模拟量输入卡。该板卡具有32 路单端或16 路差分模拟量输入，或组合输入方式，12位A/D转换分辨率，A/D转换器的采样速率可达100 kHz，每个输入通道的增益可编程，卡上有4K采样FIFO缓冲器，2500VDC 隔离保护，支持软件、内部定时器触发或外部触发。 2．模拟量输出卡（D/A卡） 计算机内部处理采用的是数字量，而执行机构采用的是模拟量。计算机通过D/A板卡将数字量转化为模拟量，从而通过控制执行机构的动作去控制生产工艺过程。 D/A转换板卡同样依据其采用的D/A转换芯片的不同，转换性能指标有很大的差别。 例如，下图