高速數(shù)據(jù)采集存儲分類

1、基于PCIe總線計算機(jī)采集存儲系統(tǒng):

這種系統(tǒng)一般采用PCIe高速數(shù)據(jù)采集卡做為高速AD轉(zhuǎn)換的入口，高頻模擬電信號經(jīng)高速數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后經(jīng)PCIeX8總線，將數(shù)字信號傳送至計算機(jī)。在高速電路的毛刺捕獲、電力設(shè)備高電壓試驗以及電力設(shè)備的遙感遙測等場合均需要高速或超高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)。它的系統(tǒng)的中心是一款仔細(xì)挑選的性能的基礎(chǔ)計算機(jī)，它可以配備有8或 16個驅(qū)動器托架和6個PCIe插槽的超微4U塔式機(jī)， 并擁有2.4 GHz四核處理器，板載圖形處理器，8 GBRAM，專門用于系統(tǒng)安裝的256 GB固態(tài)硬盤，Windows7操作系統(tǒng)等配置。機(jī)箱上自帶的865W電源采用風(fēng)扇靜音冷卻配置。

2，VPX架構(gòu)的SATA采集存儲系統(tǒng)：

對于惡劣環(huán)境及外場等應(yīng)用場合，桌面計算機(jī)形態(tài)的系統(tǒng)相對不太適合。如12位分辨率，當(dāng)電壓量程為5000mV，單位增量為（5000mV）/4096=1。而基于vpx的總線的高速采集存儲系統(tǒng)可以規(guī)避普通計算機(jī)的一些不足，特別是抗震性方面的局限。vpx先天的優(yōu)勢，如高密度接插件，歐卡規(guī)格，牢固安裝的高可靠導(dǎo)軌等，為在振動等場合（如機(jī)載，車載）提供了合適的選擇。

VPX采集存儲系統(tǒng)的主要架構(gòu)一般為：VPX高速采集板，VPX FPGA SATA控制板，VPX 磁盤板（一般選用SSD固態(tài)硬盤）及VPX機(jī)箱平臺等。

3,嵌入式采集存儲系統(tǒng)

某些應(yīng)用場合除了對于采集存儲系統(tǒng)要求堅固，可靠，小巧外，他對計算機(jī)的依賴比較低?；跇?biāo)準(zhǔn)總線并帶有高速DSP的高速數(shù)據(jù)采集板卡產(chǎn)品非常多,技術(shù)先進(jìn)、市場主流的廠商主要有SpectrumSignalProcessing，SPEC，Signatec，Acquisitionlogic，Bluewave等公司。那么一種嵌入式的采集記錄儀器也應(yīng)運而生。它采用自定義的總線結(jié)構(gòu)，F(xiàn)PGA SATA控制與存儲單元集成在一起，而外部信號接口采用fmc的方式做為靈活適配的部件，如用于雷達(dá)采集的AD轉(zhuǎn)換板，用于圖像采集的mameralink板，用于光纖采集的光纖采集板等。

如何選擇數(shù)據(jù)采集卡

首先，選擇接口方式。

第二步，確定輸入和輸出指標(biāo)。

這些指標(biāo)有輸入和輸出的模擬量精度和速率,輸入和輸出的數(shù)字量電平和要求,輸入和輸出的數(shù)字傳輸協(xié)議方式.

第三步，選擇接口協(xié)議處理器。時間戳與每個觸發(fā)事件的事件的時間位置被存儲在一個額外的存儲器。  如果你的數(shù)據(jù)采集卡不需要處理器就能夠滿足要求,你可以現(xiàn)在動手設(shè)計了.否則,繼續(xù)努力!  接下來考慮的是接口協(xié)議處理器.PCI, USB, PCMCIA, CAN, 網(wǎng)卡都有專門的接口芯片.當(dāng)然你也可以選擇FPGA加上軟件協(xié)議IP核,同樣能實現(xiàn)你的目標(biāo),但是難度很大.  

第四步，選擇采集卡處理器。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。  對于功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集卡,你需要選擇專用的處理器來預(yù)處理采集的數(shù)據(jù).單片機(jī), FPGA, DSP, ARM都是你可以挑選的對象.  單片機(jī)由于便宜,易于開發(fā),開發(fā)的資料齊全,工程師眾多,很適合初學(xué)者你的.FPGA設(shè)計方便,具有速度和效率的優(yōu)勢,也是不錯的選擇.  DSP是專門為數(shù)據(jù)處理而設(shè)計,速度快,可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的算法,是很好的選擇.ARM的功能過于復(fù)雜,適合于設(shè)計好的人機(jī)界面的場合.  有些器件將接口協(xié)議處理器和采集卡處理器集成在一體,這些芯片應(yīng)該有更好的使用價值.  

第五步，選擇數(shù)據(jù)采集電路。  很多公司提供采樣芯片:ADI,TI,MAXIUM,NS等等.  第六步，選擇驅(qū)動軟件和數(shù)據(jù)采集處理軟件的編寫語言。

采集卡的抗干擾問題

以下是魯科數(shù)據(jù)為您一起分享的內(nèi)容，魯科數(shù)據(jù)專業(yè)生產(chǎn)高速數(shù)據(jù)采集板卡，歡迎新老客戶蒞臨。

高速數(shù)據(jù)采集卡可能引進(jìn)噪音，主要包括來自周圍電子器件的隨機(jī)干擾、與激光器發(fā)射相關(guān)的電磁干擾和本底基線偏移。本底基線指激光雷達(dá)系統(tǒng)的暗背景測量基線，理想情形它是一條水平直線。選擇高速數(shù)據(jù)采集卡一般從如下幾個指標(biāo)考慮：采樣率、分辨率、通道數(shù)、總線等?？墒窃趯嶋H系統(tǒng)中經(jīng)常觀察到起點偏移，我們稱本底基線偏移。這種偏移很小，但是它不穩(wěn)定，它與真實的信號重疊在一起成為測量誤差。為了能探測到污染分子的存在，必須很大的提高系統(tǒng)靈敏度，通常要把激光測量重復(fù)幾千次甚至幾萬次以提高信噪比。同時必須盡量的減小各種干擾，包括這種基線偏移。

實驗證明，減小外觸發(fā)信號可以減小本底基線偏移；說明基線偏移的一個重要來源是外觸發(fā)電壓。其產(chǎn)生的原因可能是板卡設(shè)計上的缺陷，外觸發(fā)信號的一部分經(jīng)過分布電容耦合到了信號輸入端。采樣率：非常關(guān)鍵的指標(biāo)，如果是包含直流分量的信號，采樣率的選擇一般是信號頻率的8倍以上?；€偏移的另一個重要來源是激光高壓放電脈沖干擾，它很不穩(wěn)定，與接線情況，地線好壞，板卡設(shè)計，溫度濕度等都有關(guān)系。