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黑龙江USB高速数据采集存储卡的行业须知,鲁科数据

来源:速核电子 更新时间:2021-04-18 09:45:18

以下是黑龙江USB高速数据采集存储卡的行业须知,鲁科数据的详细介绍内容:

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数据采集卡需注意事项清单

1、ESD注意事项

数据采集卡的电路板包含可能被静电放电(ESD)损坏的电子元件。在将系统安装到系统中之前,甚至在触摸之前,需要需要将其排出任何静电。

2、冷却注意事项

数据采集卡的电路板以高速度功耗非常高的元件运行。因为这个原因,需要对该板进行足够的冷却。许多采集卡都有自己的冷却方式,有风冷和水冷两种,不管是那种,都需要确保足够的冷却,要不会导致采集卡的不能正常工作或者不可逆的损坏。在大多数情况下,PC系统已经配备了足够的冷却功率。在这种情况下,需确保气流不被堵塞。如果模拟输入波形的采样频率小于其较大频率的两倍,则数字采样的重建结果会产生频率低于原始频率的波形。

3、噪音源注意事项

数据采集卡采集的是模拟信号,故模拟采集和发生器板应放置在远离任何产生噪声的源(如例如电源)。应避免将采集卡放置与高噪声的环境中。如果对采集卡信号质量要求比较高,需要对其做一些噪声和电磁屏蔽处理。

4、量程

由于数据采集卡的输入量程是一定的,超出量程将会导致信号变形。数据采集卡的耐压值高出输入量程一些,如果信号输入超过耐压值,采集卡将启动自保护功能,自动断电。但如果超出太多可能导致不可逆的损坏。

5、阻抗匹配

信号源内阻与所接传输线的特性阻抗大小相等且相位相同,或传输线的特性阻抗与所接负载阻抗的大小相等且相位相同叫做阻抗匹配。

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超高速数据采集结构设计

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数据采集技术已广泛应用于通信、图像采集、雷达、医学器械等技术领域。随着这些领域的发展,数据采集系统的速度和精度也需相应提高。这就对系统设计方案选择、电路结构和系统调试提出了很高的要求。超高速数据采集系统的结构设计主要是设计A/D转换和数据存储两大模块,此外,还应兼顾后续数字信号处理部分。在A/D转换模块中,可以采用单片A/D的结构,也可以采用多片A/D并行的结构;而多片A/D并行又包括时间并行和幅度并行两种方式。多片A/D并行可以降低对单个A/D芯片的性能要求,但系统会由于各路之间时钟延长时间不等和各路之间增益不等,产生偏移误差。这些误差必须通过合理的算法进行校正,增加了设备量和控制的复杂性。在超高速应用场合,如果现有芯片的速度与精度能满足要求,一般采用单片A/D变换结构。另外,超高速采集系统对PCB板的设计提出很高的要求。如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45~50MHz,而且工作在这个频率之上的电路已经占到整个电子系统一定的分量(比如1/3),就称为高速电路。通常约定如果线传播延长时间大于1/2数字信号驱动端的上升时间,则认为此类信号是高速信号并产生传输线效应。在超高速系统中,传输线效应非常严重,需要采用很多方法来保证数据的完整性。2、冷却注意事项数据采集卡的电路板以高速度功耗非常高的元件运行。

数据采集卡的精度

精度是指数据采集卡在满量程范围内任意一点的输出值相对于其理想值之间的偏离程度。数据采集卡的精度受卡上放大倍数的影响比较大,一般厂商给出的数据采集卡的精度指标都很高,12位AD采集卡的精度在满程输入电压(FSR)的0.01%+1LSB,但在实际检测过程中,受到很多因素,特别是外部电磁干扰信号,电源干扰和传感器噪声等影响因素的限制,检测的精度往往达不到这样的水平。其中高速数据采集卡作为采集记录系统的一部分,其采集精度的准确度直接关系到之后数据的准确,在整个系统中起到非常关键的作用。

在实际应用中,干扰严重的环境可能使采样结果与厂商标称的精度相差甚远,在弱信号(例如热电偶信号)和高阻抗输出信号(例如压电陶瓷传感器、锆氧传感器输出信号)的才集中尤其如此,原因是逐次比较型AD采集的是微秒级时刻的电信号,而实际输入的信号是传感器输出信号与干扰信号的叠加,在这些干扰信号中,工频干扰信号是比较普遍的,防止工频干扰信号比较有效的方法是与工频信号同步,在工频周期时间内连续采集若干个信号取平均值,这样操作会降低实际的采样速度,在不需要高速采集但要求较高的精度采样的情况下可以得到比较好的效果。极其严苛工作环境(如车载、机载、舰载),可选用VPX导冷型产品。

数据采集卡的通道数

通道数指可同时采集模拟量的个数,例如在温度场实验中,我们需要检测6个不同物理位置的温度,这时就需要在6个不同位置安装温度传感器,每一个传感器都会输出自己位置的温度信号,数据采集卡就至少需要6个AD转换器,来满足系统检测的要求。

绝大多数数据采集卡上只有一个AD转换器,通过使用模拟开关来分时采集不同通道的数据,从而得到多通道的数据采集卡。

以上信息由专业从事USB高速数据采集存储卡的速核电子于2021/4/18 9:45:18发布

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