數(shù)據(jù)采集卡簡(jiǎn)介

將需要測(cè)試的模擬或數(shù)字信號(hào)，自動(dòng)采集并送到上位機(jī)中進(jìn)行分析的過(guò)程是數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集卡是基于ISA、PCI、PCI-E、485、232、USB、以太網(wǎng)、以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等總線接入計(jì)算機(jī)的，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能。

數(shù)據(jù)采集卡廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其功能主要有模擬量輸入（AD）、模擬量輸出（DA）、數(shù)字I/O、計(jì)數(shù)器/測(cè)頻器、PWM輸出等。

對(duì)于數(shù)據(jù)采集卡來(lái)說(shuō)，模擬量輸入的信號(hào)主要是外部傳感器經(jīng)信號(hào)處理轉(zhuǎn)變成的電壓或電流。其主要的規(guī)格參數(shù)包括采樣的通道數(shù)；VPX采集存儲(chǔ)系統(tǒng)的主要架構(gòu)一般為：VPX高速采集板，VPXFPGASATA控制板，VPX磁盤板（一般選用SSD固態(tài)硬盤）及VPX機(jī)箱平臺(tái)等。輸入模式(差分輸入模式或單端輸入模式);極性(單極性或雙極性);輸入范圍(提供多種選擇范圍);分辨率(8/12/16/24bit);采樣方式(輪詢又稱為通道切換、同步又稱為并行);采樣速率(幾Hz到幾GHz);采集時(shí)鐘(輪詢、內(nèi)部、外部);FIFO（緩沖區(qū)）的有無(wú)及大小。

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。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。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)、總線等。

什么是數(shù)據(jù)采集卡呢？

簡(jiǎn)單說(shuō)，高速數(shù)據(jù)采集卡就是完成傳感器電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并把數(shù)字信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)的電路板卡。

在不同的領(lǐng)域，高速數(shù)據(jù)采集卡的界定有所不同，比如在機(jī)械振動(dòng)領(lǐng)域，1MS/s采樣率可以算做高速數(shù)據(jù)采集范疇；而在雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域，1GS/s或可歸為高速數(shù)據(jù)采集范疇。一般而言，10MS/s往上的采樣率可稱做高速數(shù)據(jù)采集卡。

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7GS/s、8GGS/s、10GS/s或12.5GS/s等。

典型的高速數(shù)據(jù)采集卡一般由以下幾大部分組成：AFE/FEA、AD、FPGA、時(shí)鐘、DDR內(nèi)存、總線接口等要素。