如何针对仪器控制系统选择正确的DAQ硬体.PDFVIP

如何針對儀器控制系統選擇 正確的 DAQ 硬體 概述 市面上有很多種資料擷取 (DAQ) 裝置，要選到適合個人應用的類型可能會有點困 難。此技術文章說明了挑選硬體時應該考慮到的 5 個問題。  要量測或產生的訊號是哪種類型？  是否需要訊號處理功能？  擷取或產生訊號樣本的速度為何？  必須偵測到的最小訊號變化為何？  量測應用可允許多大的誤差？ /data-acquisition/zht/ 如何針對儀器控制系統選擇正確的 DAQ 硬體 要量測或產生的訊號是哪種類型 ？ 不同的訊號類型必須搭配不同的量測與產生方式。感測器 (或傳感器) 能將物理現象轉換為可 量測的電子訊號，例如電壓或電流。也可以反過來將可量測的電子訊號傳送至感測器，進而製 造物理現象。所以必須確實了解不同類型的訊號與其屬性。根據個人應用的訊號類型，就可以 開始選擇 DAQ 裝置。 DAQ 裝置的功能 ■■ 類比輸入可量測類比訊號 ■■ 類比輸出可產生類比訊號 ■■ 數位輸入/輸出可量測並產生數位訊號 ■■ 計數器/計時器可計算數位事件或產生數位脈衝/訊號 有些 DAQ 裝置僅提供上述功能之一 ，而多功能 DAQ 卻可以支援所有功能。一般來說，DAQ 通常會針對單一功能而提供固定數量的通道，例如類比輸入、類比輸出、數位輸入/輸出或計數 器等；不過在購買裝置時，必須為目前所需的通道數再多預留一些通道，以便日後必須增加通 道。如果所購買的通道數只能滿足目前需求，那麼該硬體可能無法靈活因應未來的應用需求。 多功能 DAQ 裝置的通道數量也是固定的，但卻可以提供類比輸入、類比輸出、數位輸入/輸出、 計數器等功能。多功能 DAQ 裝置可支援不同類型的 I/O ，以便滿足多種應用需求，這是單一 功能 DAQ 比不上的。 此外還可選用模組化平台 ，並且根據個人需求加以客制化。模組化系統通常包含 1 組機箱，可 控制時序與同步化作業，同時控制各種 I/O 模組 。模組化系統的優點在於可選用不同的模組， 且各模組均具備專屬功能，進而打造出更靈活的設定配置。這樣一來，使用者會發現「執行單 一功能的多個模組」往往會比「多功能的單一裝置」來得準確。模組化系統的另一個優點就是 可以選擇機箱的插槽數量。 雖然說機箱的插槽數量是固定的 ，但是在選購機箱時 ，可以預留更多插槽 ，以便日後擴充。 是否需要訊號處理功能？ 一般通用的 DAQ 裝置可量測或產生 +/-5 V 或 +/-10 V 的訊號。而對於某些感測器所產生的 訊號，可能無法直接使用這種 DAQ ，甚至可能造成危險。所以大多數的感測器都需要放大或濾 波等訊號處理功能，DAQ 裝置才能有效且準確地量測訊號。 舉例來說，熱電偶的輸出訊號是「mV」，需要放大功能才可以發揮類比轉數位轉換器 (ADC) 的效 能。此外，熱電偶量測也可以透過低通濾波來消除高頻雜訊，進而確保量測品質。訊號處理功 能還可以改善 DAQ 系統的效能與準確度，單純的 DAQ 裝置根本望塵莫及。 /data-acquisition/zht/ 2 Bridge 如何針對儀器控制系統選擇正確的 DAQ 硬體 Completion 表 1 針