数据采集卡的分类及具体应用
数据采集卡及基于板卡的测控系统
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。
PCI-5121智能CAN接口卡
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。
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。
系统特点
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。
6．执行机构
它的作用是接受计算机发出的控制信号， 并把它转换成执行机构的动作，使被控对象 按预先规定的要求进行调整，保证其正常运 行。生产过程按预先规定的要求正常运行， 即控制生产过程。
7．外围设备
主要是为了扩大计算机主机的功能而配置 的。它用来显示、存储、打印、记录各种数 据。包括输入设备、输出设备和存储设备。
注意：在用手持板卡之前，请先释放手上 的静电（例如：通过触摸电脑机箱的金属 外壳释放静电），不要接触易带静电的材 料（如塑料材料），手持板卡时只能握它 的边沿，以免手上的静电损坏面板上的集 成电路或组件。
采集卡原理
采集卡原理
采集卡是一种用于采集数据的设备，它能够将各种传感器、仪器和设备中的数据采集并传输到计算机或控制系统中进行处理。
采集卡的原理是通过接口电路和采样电路来实现数据的采集和转换。
接口电路是采集卡和外部设备之间的桥梁，它能够通过物理接口与外部设备进行连接。
常见的接口类型有串口、并口、USB、以太网等。
接口电路能够将外部设备发送的信号或数据转换为计算机可识别的电压或数字信号。
采样电路是采集卡中的重要组成部分，它负责将接口电路接收到的模拟信号进行采样和转换。
采样电路通常由模拟前端电路、采样器和模数转换器组成。
模拟前端电路用于对输入信号进行放大、滤波和校准，以保证采样的准确性和精度。
采样器则按照预定的采样频率对输入信号进行离散采样，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
最后，模数转换器将离散的数字信号转换为计算机可以处理的数字数据。
整个采集过程中，采集卡需要根据设定的采样频率和精度对输入信号进行采集和转换，并根据采集的数据进行存储或传输。
一些高级的采集卡还具有数据缓存和时钟同步功能，以确保数据的准确性和一致性。
总的来说，采集卡通过接口电路和采样电路实现数据的采集和转换。
它广泛应用于科学研究、工业自动化、仪器仪表等领域，为数据采集和处理提供了便利和可靠的工具。
采集卡
采集卡又称视频捕捉卡，用它可以获取数字化视频信息，并将其存储和播放出来。
很多视频采集卡能在捕捉视频信息的同时获得伴音，使音频部分和视频部分在数字化时同步保存、同步播放。
视频采集卡，英文全称为：“Video Capture Card”，其功能是将视频信号采集到电脑中，以数据文件的形式保存在硬盘上。
视频捕获设备--视频采集卡是我们进行视频处理必不可少的硬件设备，通过它，我们就可以把摄像机拍摄的视频信号从摄像带上转存到计算机中，利用相关的视频编辑软件，对数字化的视频信号进行后期编辑处理、比如剪切画面、添加滤镱、字幕和音效、设置转场效果以及加入各种视频特效等等，最后将编辑完成的视频信号转换成标准的VCD、DVD 以及网上流媒体等格式，方便传播。
编辑本段分类1、视频采集卡从视频信号源和采集卡的接口来分，视频采集卡共分为两大类：一类是模拟采集卡，另一类是数字采集卡。
模拟采集卡通过A V或S端子将模拟视频信号采集到PC中，使模拟信号转化为数字信号，其视频信号源可来自模拟摄像机、电视信号、模拟录像机等。
数字采集卡通过IEEE1394数字接口，以数字对数字的形式，将数字视频信号无损地采集到了PC中，其视频信号源主要来自DV（数码摄像机）及其它一些数字化设备。
模拟采集卡与数字采集卡的一个重要区别就是：使用数字采集卡，在采集过程中视频信号没有损失，可以保证得到与原始视频源一模一样的效果，而使用模拟采集卡则视频信号会有一定程度的损失。
有人曾形象地作了一个类比：模拟采集类似于利用录像机翻录影带，翻录的子带总是不如母带清晰，如果再利用子带翻录，效果会更差;而数字采集就像用电脑拷贝数据文件一样，无论复制多少次，复制的文件与原文件都完全一样的，没有任何区别。
二合一采集卡，指的是数字模拟采集卡，A V+DV采集卡。
数字输入输出，模拟接口输入（DV/A V/S-video），全接口板卡。
2、采集卡按照其用途可以分为广播级视频采集卡，专业级视频采集卡，民用级视频采集卡。
DSP10 路 422 数据采集卡 使用说明
DSP1010路422数据采集卡使用说明DSP一、功能1、ADC输入电压范围-5V~+5V差动。
2、10个独立的AD通道。
3、每通道采样率64Ksps，1ms采集数据64个样点、用FPGA去掉一个最大值和一个最小值后的62个值平均滤波。
4、每1ms用中断方式告诉DSP取走数据。
5、DSP算后的数据写给FPGA的FIFO，FPGA发现FIFO不为空就用两个串口把数据送出去直到FPGA发现FIFO为空。
6、采集板的两个RS422串口波特率为230.4k。
7、晶振精度高于10PPM。
8、6路计数器，记数频率为256K;每路计数器为加计数；每路计数器的计数长度3字节。
9、板子直径为78mm；高度小于12mm。
10、采集板功耗小于500MA,+5V11、采集板存历史数据Flash4M字节。
用于存DSP算后通过串口已经发出的数据，存之前对FALSH进行删除。
12、DSP代码存储器Flash。
13、采集板带DSP选用TMS320C6720。
DSP源代码对用户开放。
14、AD的输入阻抗大于2M欧。
15、保证极限状况下,+5V电源输入实际电压以下60mv的输入信号经跟随器后的失真度小于1%。
16、功能框图：二、设计思路1、系统框图与工作方式参考一、16、功能框图：工作方式：（1）开始和停止：由DSP或两个RS422口向FPGA送入0XAA，系统就开始采集和计数，送入0X55，就停止工作，FPGA对外的三个界面（DSP 的SPI2；两个RS422口）都可以操作系统，最后操作的一个有效。
（2）实时数据上传：开电后默认，一旦开始采集DSP算后的数据交给FPGA后都通过个RS422传走，字节号说明1到3包标识”adi"4到6第一通道的算后值（先低后高字节）7到9第二通道的算后值10到12第三通道的算后值13到15第四通道的算后值16到18第五通道的算后值19到21第六通道的算后值22到24第七通道的算后值25到27第八通道的算后值28到30第九通道的算后值31到33第十通道的算后值（3）计数器的控制：一旦开始采集DSP和两个RS422，任何一个向系统发OX25，系统就将当前的计数值发一次给他。
数据采集卡采集工具使用说明
数据采集卡采集工具使用说明1. 数据采集工具界面：2. 打开采集工具接入USB数据采集卡后，采集工具会自动查找系统接入USB设备，左图为连接数据采集卡成功。
右图为没有接入数据采集卡，没有接数据采集卡前采集工具的上的所有功能为不可以操作。
未接入采集卡，功能为不可以操作：3. 选择数据采集卡输出路径，点击如图下所示：勾选“采集数据结束后自动打开文件”复选项后结束采集后会自动的打开采集数据文件。
4. 采集参数设置：A.采集间隔时间（毫秒）：采集每次数据点之间的等待时间设置，设置为0表示不等待连续采集数据。
B.采集数据量（个）：最大采集数量值，采集到最大值后程序自动停止结束。
勾选“勿略采集最大量值，连续采集”复选框后此设置将无效。
采集结束在点击“停止采集”按键后结束。
C.数据存储深度（个）：存储深度主要解决实时显示数据软件所占用的时间，存储深度值越大显示数据越慢，此显示速度慢不影响正常采集速度，只是影响显示速度。
如采集时频率比较慢时需要设置采集间隔时间，把存储深度设置为1表示实时值。
D.采集接入模式：采集模拟分为三种：模拟输入（单极性），差分输入，真双极输入。
模拟输入只能采集大于0V以上的电压值，不能采集负电压。
差分输入可以测试正负电压，测试正负电压需要按差分方式接线，差分方式接线与地线无关。
真双极输入可以测试正负电压，可以直接测试负电压。
采集工具会根据采集卡类型显示不同的输入模式，工具只会显示支持的模式选择项。
详细支持输入模式请参考产品说明书参数规格。
E.采集卡输入通道：输入通道表示采集卡指定的采集通道，不同型号采集有不同数量的采集通道。
采集卡支持：单通道采集和全通道采集功能。
全通道采集功能可以勾选“同时采集所有通道”复选框。
F.采集量程选择：不同类型采集卡支持不同的量程选择，详细参数可以参考用户说明。
5.清空列表数据点击“清空列表数据”按键后会清除列表数据，注意：清空后的数据不可恢复：6.数据采集：点击“开始采集”按键后采集工具自动开始采集数据，点击“停止采集”后程序自动停止并保存采集数据。
采集卡的选择和主要参数
采集卡的选择和主要参数图像采集卡是将视频信号经过AD转换后，将视频转换成电脑可使用的数字格式，经过PCI总线实时传到内存和显存。
在采集过程中，由于采集卡传送数据采用PCI Master Burst方式，图像传送速度高达40MB/S，可实现摄像机图像到计算机内存的可靠实时传送，并且几乎不占用CPU时间，留给CPU更多的时间去做图像的运算与处理。
一、采集卡基本原理采集卡有多种种类、规格。
但尽管其设计和特性不同，大多数采集卡的基本原理相同。
近年来，数字视频产品取得了显著发展。
数字视频产品通常需要对动态图像进行实时采集和处理，因此产品性能受图像采集卡的性能影响很大。
由于早期图像采集卡以帧存为核心，处理图像时需读写帧存，对于动态画面还需“冻结”图像，同时由于数据传输速率的限制，因此图像处理速度缓慢。
90年代初，INTEL公司提出了PCI(Peripheral Component Interconnect)局部总线规范。
PCI总线数据传宽度为32/64位，允许系统设备直接或间接连接其上，设备间可通过局部总线完成数据的快速传送，从而较好地解决了数据传输的瓶颈问题。
由于PCI总线的高速度，使A/D转换以后的数字视频信号只需经过一个简单的缓存器即可直接存到计算机内存，供计算机进行图像处理也可将采集到内存的图像信号传送到计算机显示卡显示；甚至可将A/D输出的数字视频信号经PCI总线直接送到显示卡，在计算机终端上实时显示活动图像。
数据锁存器代替了帧存储器，这个缓存是一片容量小、控制简单的先进先出(FIFO)存储器，起到图像卡向PCI总线传送视频数据时的速度匹配作用。
将图像卡插在计算机的PCI插槽中，与计算机内存、CPU、显示卡等之间形成调整数据传送。
由于PCI总线的上述优点，许多图像板卡公司陆续推出了基于PCI总线的图像采集卡，另外还有PC104 plus、Compact PCI等总线形式。
二、与图像采集卡相关技术名词1、DMADMA( Direct Memory Access)是一种总线控制方式，它可取代CPU对总线的控制，在数据传输时根据数据源和目的的逻辑地址和物理地址映射关系，完成对数据的存取，这样可以大大减轻数据传输时CPU的负担。
采集卡用途
采集卡用途采集卡是一种用途广泛的电子设备，用于采集各种物理量或信号，并将其转换为数字信号，以便计算机或其他设备进行处理和分析。
采集卡通常由模拟前端电路、数模转换电路、接口电路和连接电路等组成。
它可以与传感器、仪器、设备等进行连接，实时采集和处理数据。
采集卡的主要用途包括以下几个方面：1. 科学实验和研究：科研人员可以利用采集卡来收集各种物理量或信号，如温度、压力、光强、电流、电压等。
通过采集卡，实时将这些数据转换成数字信号，然后进行分析和研究，以便得出科学实验的结论和研究成果。
2. 工程监测和控制：在工程领域中，采集卡可以与各种传感器和执行器相结合，用于工程监测和控制。
例如，在建筑结构监测中，采集卡可以连接应变传感器，实时采集和记录结构的应变数据，以评估结构的安全性。
在工业自动化领域，采集卡可以与PLC（可编程逻辑控制器）相结合，实时采集和处理各种信号，控制和调节生产过程。
3. 数据采集和分析：采集卡可以与各种数据源相连，如传感器、数据存储设备等，用于数据的采集和分析。
例如，在环境监测中，采集卡可以与传感器连接，实时采集和记录环境参数，如温度、湿度、气体浓度等。
这些数据可以被用来分析和研究环境变化，为环境保护和预警提供有力的依据。
4. 仪器仪表和设备控制：采集卡可以用于控制和连接各种仪器仪表和设备，实现数据的采集和传输。
例如，在医疗仪器中，采集卡可以与生物传感器相连，实时采集和记录患者的生理参数，如心率、血压、呼吸等。
这些数据可以为医生提供辅助诊断和治疗的依据。
5. 教学和学习：采集卡可以用于科学实验教学和学习。
教师可以利用采集卡演示实验过程，让学生了解和学习实验原理和数据处理方法。
学生也可以利用采集卡进行科学探究，开展自己的科学实验和研究，提高实践能力和创新能力。
总之，采集卡作为一种数据采集和处理设备，具有广泛的用途。
它可以与各种传感器和设备配合使用，实现数据的采集、传输、处理和控制。
无论是在科学研究、工程应用、数据分析还是教学学习等领域，采集卡都发挥着重要的作用，为人们的工作和学习提供了便利和支持。
ni采集卡 相位差
ni采集卡相位差一、什么是ni采集卡1.1 ni采集卡的定义ni采集卡是指由国际知名仪器仪表公司National Instruments（以下简称NI）生产的数据采集卡。
它是一种用于采集和处理各种信号的硬件设备，具有高精度、高速度和高可靠性的特点。
1.2 ni采集卡的应用领域ni采集卡广泛应用于科学研究、工程测试、检测控制等领域。
例如，它可以用于振动分析、声学测量、光学测试、温度测量等。
在工业控制系统中，ni采集卡也被用于数据采集和实时控制。
二、相位差的概念2.1 相位差的定义相位差是指两个信号之间的相位差异。
在波动和振动的描述中，信号的相位差描述了两个波形的偏移程度。
正常情况下，两个信号的相位差应该是固定的，但在实际应用中，由于各种因素的影响，相位差可能会产生变化。
三、ni采集卡在相位差测量中的应用3.1 ni采集卡的相位差测量原理ni采集卡可以通过接收和处理多个信号，进行相位差的计算和分析。
它利用高速采样、精确计时和灵活的数据处理能力，能够准确地测量信号的相位差。
3.2 ni采集卡在声学领域中的应用在声学领域中，相位差的测量非常重要。
例如，在音频工程中，相位差可以用来判断声音信号的合成效果和相位失真程度。
ni采集卡可以通过连接麦克风和扬声器，实时采集声音信号，并对其进行相位差分析，从而为声音调试和优化提供参考。
3.3 ni采集卡在振动分析中的应用在振动分析中，相位差的测量可以用来判断机械系统的运动状态和稳定性。
ni采集卡可以连接加速度传感器和振动台，实时采集振动信号，并通过相位差的计算和分析，得出机械系统的运动特性和振动模态。
3.4 ni采集卡在自动测量系统中的应用在自动测量系统中，ni采集卡可以与其他设备配合使用，实现相位差的测量和控制。
通过采集和处理多个信号，ni采集卡可以对系统中的相位差进行动态监测和调整，从而提高测量系统的准确性和稳定性。
四、相位差测量中的注意事项4.1 信号源的选择在相位差测量中，选择合适的信号源非常重要。
usb数据采集卡使用说明书V2.0
豆豆电子-迷你USB数据采集卡一、产品简介豆豆电子-USB数据采集卡是一款基于USB总线的多功能信号采集卡，具有12路单端模拟信号采集、2路模拟信号输出、8路数字信号输入/输出、1路PWM输入、1路计数器及2路PWM输出。
可用于传感器信号数据采集与分析、工业现场监测与控制、高等院校科研与教学等多种领域。
使用豆豆电子-USB可以将传感器和控制器与计算机结合在一起，利用计算机强大的数据处理能力和灵活的软件编程方式，对信号进行分析、处理、显示与记录，从而用低廉的成本取代多种价格昂贵的专用仪器，并且能通过编程来获得免费的功能升级。
先进的设计理念、丰富的硬件功能与简洁的编程方式使豆豆电子-USB成为企业和科研机构必备的强大设计工具。
豆豆电子-USB采用USB2.0高速总线接口，总线极具易用性，即插即用，是便携式系统用户的最佳选择，可以完全取代以往的PCI卡。
豆豆电子-USB可工作在Win9X/Me、Win2000/XP/WIN7等常用操作系统中，并提供可供VB, VC,C++Builder, Dephi，LabVIEW，Matlab等常用编程语言调用的动态链接库，编程函数接口简单易用，易于编写应用程序。
单位：mm二、性能指标2.1、USB总线性能●USB2.0高速总线传输●使用方便，能够实现自动配置，支持设备的热插拔即插即用2.2、模拟信号输入●模拟输入通道： 12路单端●输入端口耐压： 0—3.3V●输入信号量程： 0—3.3V●模拟输入阻抗： 10M●分辨率： 12Bit(4096)●最大总误差： < 0.2%●采样时钟： 100sps-100Ksps内部时钟（多通道50K）2.3、模拟信号输出●模拟输出通道: 2路单端（同步）●模拟输出范围： 0-3.3V●模拟输出电流: 1毫安●分辨率： 12Bit(4096)●非线性误差： ±2LSB●扫描时钟： 1sps-1000Ksps内部时钟2.4、数字信号输入/输出●输入/输出通道： 8路●输入/输出模式： 全输入/全输出●输入电平： 兼容TTL或CMOS●输出电平： CMOS2.5、PWM测量输入●个数： 1●输入电压： 0-3.3V●输入频率： 1—1MHz●输入占空比： 1%--99%●频率及占空比测量误差：1%2.6、计数器●计数器个数： 1●输入电平： TTL或CMOS●计数位： 32位（最大65535*65535）2.7、PWM输出●PWM输出通道： 2●PWM输出电平： CMOS●输入占空比：1%--99%●输出频率：1—1MHz2.8、工作温度●0℃ - 70℃三、应用领域便携式仪表和测试设备传感器信号采集与分析工业控制四、软件支持提供Windows95/98/NT/2000/XP/WINDOWS 7（32bit）下的驱动程序，提供通用DLL文件，并提供在LabVIEW和LabWindows图像化语言编写的应用软件范例程序。
NI 数据采集卡使用说明书
第一章 NI 数据采集卡使用说明书编写人：梅飞一、 安装与配置1. 在安装板卡之前，请首先安装NI-DAQ驱动程序软件。
您可以在随卡附带的光盘内找到这个驱动程序软件。
另外，NI公司的网站上也提供这个驱动程序软件的免费下载：/softlib.nsf/websearch/90B60D5899BCCCDB86256FC700581B 89?opendocument&node=132070_US如果您使用LabVIEW或LabWindows/CVI 等软件来进行编程,需要在安装驱动软件之前先安装开发平台LabVIEW或LabWindows/CVI等软件。
安装过程中，安装程序会提醒您插入DAQ驱动光盘。
2. NI-DAQ驱动软件正确安装后,请关闭计算机,插入数据采集板卡,启动计算机,即可自动找到板卡并安装好，完成整个安装过程。
注意：在安装PCI或者PXI板卡时，一定要将电脑电源关闭；PC机则最好将电源线拔掉，以免电脑主板关机后仍然带电，造成各类损伤。
二、模拟输入说明1. 信号类型根据信号的参考情况， 一个电压源可以分为两类： 接地信号、浮地信号。
接地信号:接地信号是信号的一端直接接地的电压信号。
它的参考点是系统地（例如大地或建筑物的地）。
最常见的接地信号源是通过墙上的电源插座接入建筑物地的设备，例如信号发生器和电源供电设备等。
浮地信号:一个不与任何地（如大地或建筑物的地）连接的电压信号称为浮地信号。
一些常见的浮地信号有电池、热电偶、变压器和隔离放大器。
2． 测量方式按信号连接方式不同可分为三种测量方式：差分(DIFF)；参考单端(RSE)；非参考单端（NRSE）。
注意：NI公司的部分型号数据采集卡不一定完全支持上述三种测量方式，请查询对应数采卡的使用手册。
按测量方式分类可以分为以下两大类测试系统：1）差分测试系统(DIFF)可避免接地回路干扰可避免因环境引起的共模干扰当输入信号有以下情况时，使用差分测试系统：低电平信号（例如小于1V）。
数据采集卡性能指标与应用
如果对于同一 ｎ 位分辨率的不同数据采集卡， 其精度是不
同的， 这就是精度和分辨率概念不同的所在。例如， 一块具有 １２
位 Ａ ／Ｄ 转 换 的 数 据 采 集 卡 ， 它 的 最 佳 分 辨 率 就 是 １ ／（ ２１２） ＝１ ／
４０９６， 也 就 是 说 ， 当 输 入 电 压 范 围 为±１０Ｖ（ 即 Ｖｐ ｐ ＝２０Ｖ） 时 ， 它
６） Ｄ ／Ａ 转换器： 将 Ａ／Ｄ 转换后的数字信号转换成电压或电 流等模拟信号， 可将转换后的模拟信号送入执行机构进行控制 或调节。 ２ 数据采集卡的性能指标
由于不同的数据采集卡具有不同的性能指标， 在科学实验 或工程测量中如何选择数据采集卡就成了测量的首要任务。数 据采集卡的选择要考虑的因素很多， 所以必须从信号处理的原 理和电路原理上来考虑， 本文根据应用经验， 总结得出主要的数 据采集卡的性能指标有： 模拟信号输入部分； Ａ／Ｄ 转换和采样 ／ 保持部分； Ｄ ／Ａ 转换部分。 ２．１ 模拟信号输入部分
因此对于用户而言， 选择时， 除了 Ａ／Ｄ 转换器的位数， 更重 要的是了解自己所选数据采集卡的绝对精度指标。以免所选的 具有高分辨率的数据采集卡的精度不如一块具有低分辨率的数 据采集卡的精度。
最后， 选择驱动软件和数据采集处理软件的编写语言。目前 市场上的数据采集卡都有专门配套的驱动程序， 甚至有的驱动程 序可以在不同的高级语言中被调用， 就可以实现数据采集卡的识 别与数据传输。这就在使用上大大减少了使用的难度以及复杂 性。而测量系统界面的开发可以使用 ＶＢ、ＶＣ、Ｌａ ｂ ＶＩＥＷ、Ｃ ／Ｃ＋＋ 、 Ｂｏｒｌａ ｎｄ Ｃ＋＋ Ｂｕｉｌｄ ｅ ｒ、Ｊ ａ ｖａ 等来编写数据控制处理软件。 ３．２ 数据采集卡使用
数据采集卡使用是否得当， 也是造成其使用寿命长短以及 影响测量系统精度的一个重要方面。
基于ISA总线的数据采集卡的设计及应用
数据采集 电 子 测 量 技 术 EL ECTRONIC M EASUREM EN T TEC HNOLO GY 第31卷第6期2008年6月 基于ISA总线的数据采集卡的设计及应用贺小亮1 李艾华1 王帆胜2(1.第二炮兵工程学院502教研室 西安 710025;2.中国人民解放军第6916工厂 廊坊 065000)摘 要:本文介绍了基于ISA总线的数据采集卡的硬件电路和软件设计。
针对传统数据采集卡中电压测量电路的零点校正和满刻度校正是用滑动变阻器来实现的,设计了一种新的采用D/A转换芯片、存储器和集成运算放大器的电路,代替了传统的滑动变阻器校正方法,实现了自动校正,提高了调整精度。
采用新的校正电路的另一个优点是可以采用各种非线性校准技术,对电压测量电路的非线性进行自动校准。
关键词:ISA总线;数据采集;自动校正中图分类号:TP18 文献标识码:ADesign and application of the data acquisition card based on ISA busHe XiaoLiang1 Li Aihua1 Wang Fansheng2(1.t he Second Artillery Engineering College,Xiπan710025;2.t he6916t h Plant of PL A,Langfang065000)Abstract:This paper presents the hardware circuit and software design of data acquisition card based on ISA ing the D/A convert chip,memorizer and integrated OP,the new circuit is designed instead of the traditional emendation with slip rheostat.The result shows that this design can achieve the auto2emendation with high precision,and auto2 calibrate the nonlinear with calibration of nonlinear technology in the voltage measurement circuit.K eyw ords:ISA bus;data acquisition;auto calibrating0 引 言目前,工业系统总线具有代表性的有ISA总线、PXI 总线和PCI总线,其中ISA总线因其产生最早、应用接口简单仍在许多对传输速度要求不是很高的场合被使用。
数据采集卡的选择及应用
的数字量还必须转换成可对生产过程进行控
制的量。因此，构成一个工业控制系统，除
了IPC主机外，还需要配备各种用途的I/O接
口产品，即I/O板卡。
各种板卡是不能直接由计算机主机控制的， 必须由“I/O”接口来传送相应的信息和命令。 I/O接口是主机和板卡、外围设备进行信息交换
的纽带。
目前绝大部分I/O接口都是采用可编程接口
3．数字量输入/输出卡（I/O卡）
计算机测控系统通过数字量输入板卡采集工
业生产过程的离散输入信号，并通过数字量
输出板卡对生产过程或控制设备进行开关式
控制（二位式控制）。 将数字量输入和数字量输出功能集成在一块 板卡上，就称为数字量输入/输出板卡，简称 I/O板卡。
例如，下图所示为研华 PCI-1730 数字量输入 /输出卡，它 提供了 16 路数字量输入和 16 路数字量输出，高输出驱动 能力和中断能力，具有2500VDC高电压隔离I/O通道。
图6-8 PCI-1710HG板卡安装
重新开启计算机，进入WindowsXP系统，
首先出现“找到新的硬件向导”对话框，
选择“自动安装软件”项，点击“下一步” 按钮，计算机将自动完成Advantech PCI1710HG Device驱动程序的安装。 系统自动地为PCI板卡设备分配中断和基地
址，用户无需关心。
远程I/O模块
远程 I/O 模块又称为牛顿 模块，为近年来比较流行 的一种 I/O 方式 ，它安装 在工业现场，就地完成 A/D 、 D/A 转 换 、 I/O 操 作 及脉冲量的计数、累计等 操作。 远程I/O以通讯方式和计 算机交换信息，通讯接口 一般采用RS-485总线，通 讯协议与模块的生产厂家 有关，但都是采用面向字 符的通讯协议。
采集卡驱动
采集卡驱动采集卡驱动文档一、引言采集卡是一种硬件设备，能够将模拟信号转换为数字信号，并将其传输到计算机中进行处理和存储。
为了使采集卡能够正常工作，需要安装相应的驱动程序。
本文档将介绍采集卡驱动的基本概念、安装过程和常见问题解决方法。
二、采集卡驱动的概述1. 什么是采集卡驱动采集卡驱动是一种软件程序，它负责将计算机操作系统与采集卡之间进行通信。
驱动程序能够识别和控制采集卡的功能和特性，以便用户可以方便地使用和配置采集卡。
2. 采集卡驱动的作用采集卡驱动的主要作用是实现硬件与软件之间的交互。
它负责控制采集卡的数据输入和输出，使得计算机能够正确地读取采集卡收集的数据，并将其用于各种应用程序中，如图像处理、数据分析等。
3. 采集卡驱动的分类根据不同的采集卡类型和制造商，采集卡驱动可以分为多种类型。
常见的采集卡驱动包括视频采集卡驱动、音频采集卡驱动、数据采集卡驱动等。
不同类型的采集卡驱动具有不同的功能和特性。
三、采集卡驱动的安装1. 确定采集卡型号在安装采集卡驱动之前，首先需要确定采集卡的型号和制造商。
可以从采集卡上查找型号标识，或者查阅采集卡的用户手册等资料。
2. 下载驱动程序一般来说，采集卡驱动可以从采集卡制造商的官方网站上下载。
在网站上找到与采集卡型号对应的驱动程序，并下载到计算机中。
3. 安装驱动程序安装驱动程序的具体步骤可能会因采集卡型号和操作系统的不同而有所差异。
一般情况下，双击下载的驱动程序文件，按照提示完成安装过程即可。
4. 更新驱动程序为了保持采集卡驱动的最新状态，建议定期检查采集卡制造商的官方网站，以获取最新版本的驱动程序并进行更新。
四、采集卡驱动的常见问题解决1. 驱动程序无法安装如果在安装驱动程序过程中遇到问题，可以尝试以下解决方法：- 确认所下载的驱动程序适用于采集卡的型号和操作系统版本。
- 检查计算机是否满足驱动程序的最低系统要求。
- 尝试使用管理员权限运行驱动程序安装程序。
2. 驱动程序无法启动或运行错误如果在使用采集卡时遇到驱动程序启动或运行错误的情况，可以尝试以下解决方法：- 重新安装驱动程序，确保安装过程中没有出现任何错误。
NI数据采集卡使用入门
NI数据采集卡使用入门如果您使用LabVIEW或LabWindow/CVI等软件来进行编程,需要在安装驱动软件之前先安装开发平台LabVIEW或LabWindow/CVI等软件。
安装过程中，安装程序会提醒您插入DAQ驱动光盘。
2.NI-DAQ驱动软件正确安装后,请关闭计算机,插入数据采集板卡,启动计算机,即可自动找到板卡并安装好，完成整个安装过程。
注意：在安装PCI或者P某I板卡时，一定要将电脑电源关闭；PC 机则最好将电源线拔掉，以免电脑主板关机后仍然带电，造成各类损伤。
二、模拟输入说明1.信号类型根据信号的参考情况，一个电压源可以分为两类：接地信号、浮地信号。
接地信号:接地信号是信号的一端直接接地的电压信号。
它的参考点是系统地（例如大地或建筑物的地）。
最常见的接地信号源是通过墙上的电源插座接入建筑物地的设备，例如信号发生器和电源供电设备等。
浮地信号:一个不与任何地（如大地或建筑物的地）连接的电压信号称为浮地信号。
一些常见的浮地信号有电池、热电偶、变压器和隔离放大器。
2．测量方式按信号连接方式不同可分为三种测量方式：差分(DIFF)；参考单端(RSE)；非参考单端（NRSE）。
注意：NI公司的部分型号数据采集卡不一定完全支持上述三种测量方式，请查询对应数采卡的使用手册。
按测量方式分类可以分为以下两大类测试系统：1）差分测试系统(DIFF)n可避免接地回路干扰n可避免因环境引起的共模干扰当输入信号有以下情况时，使用差分测试系统：n低电平信号（例如小于1V）。
n信号电缆比较长或没有屏蔽，环境噪声较大。
n任何一个输入信号要求单独的参考点。
2）单端测试系统尽管差分测试系统是一种比较理想的选择，但是单端测试系统可以使用两倍的测试通道。
单端测试系统所有信号都参考一个公共参考点，即仪器放大器的负极。
当输入信号符合以下条件时可以使用单端测试系统：n高电平信号（通常大于1V）。
n距离比较短（通常小于5米）或电缆的屏蔽性能较好，环境无噪声。
16位32路阿尔泰PCI数据采集卡应用
16位32路阿尔泰PCI数据采集卡应⽤第⼀章功能概述信息社会的发展，在很⼤程度上取决于信息与信号处理技术的先进性。
数字信号处理技术的出现改变了信息与信号处理技术的整个⾯貌，⽽数据采集作为数字信号处理的必不可少的前期⼯作在整个数字系统中起到关键性、乃⾄决定性的作⽤，其应⽤已经深⼊到信号处理的各个领域中。
实时信号处理、数字图像处理等领域对⾼速度、⾼精度数据采集卡的需求越来越⼤。
ISA总线由于其传输速度的限制⽽逐渐被淘汰。
我公司推出的PCI8602数据采集卡综合了国内外众多同类产品的优点，以其使⽤的便捷、稳定的性能、极⾼的性价⽐，获得多家试⽤客户的⼀致好评，是⼀款真正具有可⽐性的产品，也是您理想的选择。
第⼀节、产品应⽤本卡是⼀种基于PCI总线的数据采集卡，可直接插在IBM-PC/AT或与之兼容的计算机内的任⼀PCI 插槽中，构成实验室、产品质量检测中⼼等各种领域的数据采集、波形分析和处理系统。
也可构成⼯业⽣产过程监控系统。
它的主要应⽤场合为：0电⼦产品质量检测0信号采集0过程控制0伺服控制第⼆节、AD模拟量输⼊功能北京阿尔泰科技发展有限公司139/7136/86170转换器类型：AD76630输⼊量程(InputRange)：±10V、±5V、±2.5V、0～10V、0～5V0转换精度：16位(Bit)0采样速率(Frequency)：1Hz～250KHz说明：各通道实际采样速率=采样速率/采样通道数分频公式：采样频率=主频/分频数，其中主频=40MHz，32位分频，分频数的取值范围：最低0160，最⾼为400000000模拟输⼊通道总数：32路单端，16路双端0采样通道数：软件可选择，通过设置⾸通道(FirstChannel)和末通道(LastChannel)来实现的说明：采样通道数=LastChannel–FirstChannel+10通道切换⽅式：⾸末通道顺序切换0数据读取⽅式：⾮空和半满查询⽅式、DMA⽅式0存储器深度：8K字（点）FIFO存储器0存储器标志：满、⾮空、半满0异步与同步(ADMode)：可实现连续（异步）与分组(伪同步)采集0组间间隔(GroupInterval)：软件可设置，最⼩为采样周期(1/Frequency)，最⼤为419430us0组循环次数(LoopsOfGroup)：软件可设置，最⼩为1次，最⼤为255次0时钟源选项(ClockSource)：板内时钟和板外时钟软件可选0板内时钟输出频率：当前AD实际采样频率0触发模式(TriggerMode)：软件内部触发和硬件后触发（简称外触发）0触发类型(TriggerType)：数字边沿触发和脉冲电平触发0触发⽅向(TriggerDir)：负向、正向、正负向触发0触发源（TriggerSource）：ATR(模拟触发信号)和DTR(数字触发信号)0触发源ATR输⼊范围：-10V～10V0触发电平(TrigLevelVolt)：-10V～10V0触发源DTR输⼊范围：标准TTL电平0AD转换时间：<10us0程控放⼤器类型：默认为AD8251，兼容AD8250、AD82530程控增益：1、2、4、8倍(AD8251)或1、2、5、10倍(AD8250)或1、10、100、1000倍(AD8253) 0模拟输⼊阻抗：10M 0放⼤器建⽴时间：785nS(0.001%)(max)0⾮线性误差：±3LSB(最⼤)0系统测量精度：0.01%0⼯作温度范围：0℃～+50℃0存储温度范围：-20℃～+70℃第三节、DA模拟量输出功能北京阿尔泰科技发展有限公司139/7136/86170转换器类型:DAC76130输出量程：±10V、±5V、0～10V、0～5V0转换精度：12位(Bit)0建⽴时间：10µS(0.01%精度)0通道数：4路0⾮线性误差：±1LSB(最⼤)0输出误差(满量程)：±1LSB0⼯作温度范围：0℃～+50℃0存储温度范围：-20℃～+70℃第四节、DI数字量输⼊功能0通道数：8路0电⽓标准：TTL兼容0⾼电平的最低电压：2V0低电平的最⾼电压：0.8V第五节、DO数字量输出功能0通道数：8路0电⽓标准：TTL兼容0⾼电平的最低电压：3.8V0低电平的最⾼电压：0.44V0上电输出：低电平第六节、CNT定时/计数器功能0最⾼时基为20MHz的16位计数器/定时器0功能模式（FunctionMode）：计数器（包括简单计数和缓冲计数）和脉冲发⽣器0时钟源（CLK）：本地时钟（620Hz～20MHz）和外部时钟（最⾼频率为20MHz）0门控（GATE）：上升沿、下降沿、⾼电平和低电平0计数器输出（OUT）：⾼电平、低电平0脉冲发⽣器输出（OUT）：脉冲⽅式和占空⽐设定波形⽅式第七节、其他指标◆板载时钟振荡器：40MHz第⼋节、板卡尺⼨板卡尺⼨：136.5mm(长)x108.2mm(宽)x16mm(⾼)第九节、产品安装核对表打开PCI8602板卡包装后，你将会发现如下物品：1、PCI8602板卡⼀个2、ART软件光盘⼀张，该光盘包括如下内容：a)本公司所有产品驱动程序，⽤户可在PCI⽬录下找到PCI8602驱动程序；b)⽤户⼿册（pdf格式电⼦⽂档）；第⼗节、安装指导⼀、软件安装指导在不同操作系统下安装PCI8602板卡的⽅法⼀致，在本公司提供的光盘中含有安装程序Setup.exe，⽤户双击此安装程序按界⾯提⽰即可完成安装。
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PC814
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信号的输出DO
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非隔离输出DO
内部电源
负+ 载
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隔离输出DO
内部电源
外部电源
负+ 载
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4、计数器输入/输出
通道数目； 分辨率（16位，32位）； 基准时钟（10M）；
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T/C基本定义
GATEer / Counter — 82C54
同步和轮询应用
温度采集 高速运转发动机曲轴的空间测量
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６）、AI信号接入方式（单端接入）
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６、AI信号接入方式（差分接入）
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2、模拟量输出AO
分辨率（12位，16位等等）； 输出电压（0－5v/0－10v）； 通道数目（1、2）； 驱动能力(<20mA)； 输出频率
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４）、板卡AI的通道个数
根据模拟量的输入数量确定. 常见的通道数量为１６／３２ 如仓库温度控制
21
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５）、AD板卡多通道采样同步与轮 询
– 同步采样
板卡采用多个A/D芯片，不同通道采用同一时钟 保证不同通道的采样时间相同（信号同步）
– 轮询采样
只采用一个A/D芯片，通过多路转换开关实现不同 通道的切换
１0mm／0.001mm＝10000 １0mm／214＝0.00061mm １0mm／216＝0.00015mm14
15
２、板卡的A/D的采样频率
足够的采样率下的采样结果
过低采样率下的采样结果
16
【例】车轮圆周形状测量
车轮直径300-500mm，电机转速600转／MIN 圆周上每0.1mm取得一个有效值,计算所需板卡的采样频率
数据采集卡的分类 及具体应用
1
数据采集原理及应用
一、 数据采集卡的分类 二、 数据采集的选择和应用 三、 数据采集卡的控制
2
数据采集原理及应用
3
一、数据采集卡的分类（接口）
PCI总线 PC-104总线
ISA总线 CPCI总线4
PCI与ISA识别
5
数据采集卡的分类（功能）
模拟量输入（AI）
AO运用－交流电机速度控制
15000转／212＝3.7转
０－１０V
变频器
０－15000转
M
36
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3、数字量输入输出DI/DO
通道数目（16、32）； 隔离/非隔离； 输入电压范围和输出驱动能力
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信号的输入DI
39
非隔离输入DI
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隔离输入DI
外部隔离输入
1.2K Ohm
板卡内部
已知长度的脉冲 GATE
输入信号
CLK
N
OUT
50
1秒
输入信号
GATE
OUT
CLK N
计数器值N由3000减为1000
CLK端输入脉冲信号频率为2K
51
测量GATE输入脉冲信号宽度
设置计数初值N 将已知长度(t)的方波或脉冲输入至CLK，待测信号
输至GATE 测量脉冲过程中的计数，即可算得输入信号的时间
12
1）、板卡AI分辨率 Accuracy/Resolution
目前常见板卡AD转换精度为: 12bit / 14bit / 16bit
13
【例】计算板卡所需的AD转换精度
已知位移传感器量程
0－10mm
转换后输出电压范围为 0－10V
板卡AI输入的电压范围为 0－10V
要求位移采样精度
0.001mm
– GATE：门控信号。只有当GATE为H时计数 – CLK：时钟。每输入一个脉冲计数值减1 – OUT：计数输出。当计数到一定值时改变状
态。状态的改变由工作方式决定
48
49
测量CLK端输入信号频率
– 设置计数初值N
– 将已知长度(T)的脉冲输入至GATE，待测信号 输至CLK
– 测量T时间中的计数，即可算得输入信号的频率
例如：输入电压范围： +/-10V, 普通增益 可选择的输入电压范围： +/-10V, +/-5V, +/-2.5V, +/-1.25V
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【例】计算位移测量精度
已知位移传感器量程 0－10mm
转换后输出电压范围为 0－５V
板卡AI输入的电压范围为 0－10V
板卡AI转换精度为
16bit
１0mm／32768＝0.00030mm
模拟量输出(AO)
数字量I/O (DI/DO)
计数/计频(COUNT)
6
数据采集卡实物
7
数采卡和传感器的连接
8
9
10
二、 数据采集卡的选择和应用
模拟量输入AI 模拟量输出AO 数字量输入/输出DI/DO 定时器/计数器T/C
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1、模拟量输入AI
通道数目（8、16）； 分辨率（12位，14位，16位等等）； 信号接入方式（单端接入／差分接入） 输入范围（增益）； 采样速率（250k）； 异步或同步采集
存在通道转换时间
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A/D多通道采集---轮询采样
轮询采样
模拟 信号
多
路
+
选
_
A/D n 数据
转换器
缓冲区
择
A/D 触发信号
中断信号
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A/D多通道采集--同步板卡
A/D触发信号
同步采样
模拟
+
信号
_
模拟
+
信号
_
A/D n 转换器
A/D n 转换器
数据 缓冲区
…
模拟
+
信号
_
A/D n 转换器
25
32
【例】板卡AO通道输出范围0－10V, 分辨率为 12/16位，求输出的最小单位电压大小。
10V/212=10V/4096=0.002441V=2.441mv 10V/216=10V/65536=0.00015V=0.15mv 分辨率越高，可以改变输出的电压就越小
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分辨率－－输出频率
34
35
（500×3.14／0.1）×（600／60）=150k
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３）、AI输入范围与增益
单极性与双极性 双极性： e.x. -10V ~ +10V (20V范围) 单极性： e.x. 0V~+5V (5V范围) 跳线设置或编程设置
可编程增益 对于大信号应用： 普通增益（1,2,4,8） 对于小信号应用： 高增益（1,10,100,1000
输入信号
GATE
OUT
已知长度的脉冲 CLK
N
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输入信号
GATE
CLK N
OUT
频率：1K
计数器值N由3000减为1000
GATE端输入信号宽度为2000ms
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数据采集卡说明书解读
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55
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四、 数据采集板卡编程控制
支持的操作系统：DOS、WINDOW95/98/2000/XP 提供如下系统的测试工具与例程：DOS、WINDOW95/98/2000/XP 支持的编程语言：VC++、VB、C++Builder、Delphi、TC 提供操作函数与控件（DLL） 支持的软件工具：Labview、Mathworks、MATLAB、组太王