阿尔泰科技art专业术语(612).ppt

1、北京阿尔泰科技发展有限公司,阿尔泰科技,本展示以基础知识为重点， 将所涉及的专业术语、常 见问题作详细讲解,一、 数据采集简介 二、 专业术语详解 三、 客户答疑,阿尔泰科技,一、数据采集简介,数据采集定义： 从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、 用户自定义的测量系统。,数据采集简介,在实验室研究、测试和测量以及工业自动化领域中，绝大多数科研人员和工程师使用配有PCI、XI/CompactPCI、PCMCIA、USB、IEEE1394、PC104、ISA、并行或串行接口的个人电脑（PC）采集数据。许多应用使用

2、插入式设备采集数据并把数据直接传送到计算机内存中，而在一些其它应用中数据采集硬件和PC分离，通过并行或串行接口和PC相连。从基于PC的数据采集系统中获取适当的结果取决于下列的各项组成部分：,一、数据采集简介,数据采集简介,个人电脑(PC) 传感器 信号调理 数据采集硬件 软件,一、数据采集简介,数据采集简介,数据采集系统所使用的计算机会极大地影响连续采集数据的最大速度，而当今的技术已可以使用 Pentium和PowerPC级的处理器，它们能结合更高性能的PCI、PXI/CompactPCI和EEE1394（火线）总线以及传统的 ISA总线和USB总线。PCI总线和USB接口是目前绝大多数台式计

3、算机的标准设备，而ISA总线已不再经常使用。随着PCMCIA、USB和IEEE 1394的出现，为基于桌面PC的数据采集系统提供了一种更为灵活的总线替代选择。对于使用RS-232或RS-485串口通信的远程数据采集应用，串口通信的速率常常会使数据吞吐量受到限制。在选择数据采集设备和总线方式时，请记住您所选择的设备和总线所能支持的数据 传输方式。,个人电脑(PC),数据采集个人电脑,传感器感应物理现象并生成数据采集系统可测量的电信号。例如，热电偶、电阻式测温计（RTD）、热敏电阻器和IC传感器可以把温度转变为模拟数字转化器（analog-to-digital ，ADC）可测量的模拟信号。其它例子

4、包括应力计、流速传感器、压力传感器，它们可以相应地测量应力、流速和压力。在所有这些情况下，传感器可以生成和它们所检测的物理量呈比例的电信 号。（如下页图）：,传 感 器,数据采集传感器,MSP300压力传感器,SSR系列热电偶,热敏电阻,供应压力传感器,德国开发可实时测量 燃烧状况的传感器,传 感 器,数据采集传感器,为了适合数据采集设备的输入范围，由传感器生成的电信号必须经过处理。为了更精确地测量信号，信号调理配件能放大低电压信号，并对信号进行隔离和滤波。此外，某些传感器需要有电压或电流激励源来生成电压输出。,信号调理,数据采集信号调理,由以下五部分组成： 1、 AD(模拟输入) 2、 DA

5、(模拟输出) 3、 触发器 4、 数字开关量(DI/DO) 5、 计数器/定时器,数据采集硬件,数据采集硬件,1、AD(模拟输入)由模数转换器(AD芯片)和模拟输入通道组成，它们决定了通道数目、采样速率、分辨率和输入范围等参数。,2、DA(模拟输出) 常需要模拟输出电路来为数据采集系统提供激励源。数模转换器（DAC）的一些技术指标决定了所产生输出信号的质量稳定时间、转换速率和输出分辨率。,数据采集硬件,数据采集AD、DA,3、触发 许多数据采集的应用过程需要基于一个外部事件来起动或停止一个数据采集的工作。数字触发使用外部数字脉冲来同步采集与电压生成。模拟触发主要用于模拟输入操作，当一个输入信号

6、达到一个指 定模拟电压值时，根据相应的变化方向来起动或停止数据采集的操作。,数据采集硬件,数据采集触发,数据采集硬件,数据采集触发,数据采集硬件,数据采集触发,4、数字开关量(DI/DO) DI/DO接口经常在PC数据采集系统中使用，它被用来控制过程、产生测试波形、与外围设备进行通信。在每一种情况下，最重要的参数有可应用的数字线的数目、在这些通路上能接收和提供数字数据的速率、以及通路的驱动能力。如果数字线被用来控制事件，比如打开或关掉加热器、电动机或灯，由于上述设备并不能很快地响应，因此通常不采用高速输入输出。,数据采集硬件,数据采集开关量,5、计数器/定时器 计数器/定时器在许多应用中具有很

7、重要的作用，包括对数字事件产生次数的计数、数字脉冲计时，以及产生方波和脉冲。您通过三个计数器/计时器信号就可以实现所有上述应用-门、输入源和输出。,这5项是 “ 数据采集硬件”的基本配件。,数据采集硬 件：计数器、定时器,数据采集硬件,在数据采集之前，程序将对采集板卡初始化，板卡上和内存中的 ADBuffer 是数据采集存储的中间环节。(在LabVIEW环境下，其他软件同理)需要注意的两个问题是：您的板卡是否带有FIFO ?是否使用外触发启动这个操作?,数据采集硬 件：流程图,数据采集系统结构流程图如下：,软件使PC和数据采集硬件形成了一个完整的数据采集、分析和显示系统。没有软件，数据采集硬件

8、是毫无用处的或者使用比较差的软件，数据采集硬件也几乎无法工作。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硬件的寄存器编程，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，为用户提供非常方便且容易理解的接口。,数据采集软件,软件,二、专业术语详解,本章节主要讲解数据采集所涉及的一些专业名词、术语、技术难点。可以让学员更加清楚有关数采方面的技术要点。轻松应用数据采集卡。,专业术语详解,计算机系统中各部件之间用于数据传输的一组硬件联机（导线）。总线本质上是连接系统不同部分的共享信息通路并能传输信

9、息，其中包括微处理器、磁盘驱动器控制器、内存，以及输入/输出埠。总线由一组专用线路组成，分别传输不同类型的信息，例如数据、待查找数据项所在的内存地址，以及控制信号等。总线以其每次传输的数据位数为标志，这与总线内导线的数目相等。例如，具有 32 位地址总线和 16 位数据总线的计算机一次可以从 232个内存位置中的任意一个位置传输 16 位的数据。大多数微型计算机都包含有一个或多个扩展槽，这些扩展槽用于连 接插入其中的附加插板和总线。,专业术语详解:总线,总线,ISA（Industry Standard Architecture）：,1987年由IEEE正式制定了ISA总线标准。早期使用的一种总

10、线接口。采用程序请求I/O方式与CPU进行通信，这种方式传输速率低，CPU资源占用大，ISA总线宽度有8位、16位两种，同步工作频率最高仅为16MB/s。16位的扩展槽可以插8位和16位的控制卡，但8位的扩 展槽只能插8位卡。,专业术语详解:总线ISA,PCI（Peripheral Component Interconnect）,即外部设备互联总线，是于1993年推出的PC局部总线标准。PCI总线的主要特点是传输速度高，目前可实现66M的工作频率，在64位总线宽度下可达到突发（Burst）传输速率533MB/s。可以满足大吞吐量的外设的需求。这种总线类型在当前的台式机上相当普遍，也是目前最主流

11、的一种接口类 型。PCI局部总线性能： PCI总线宽度32位，同步工作频率可达33MHz，最高传输速率为132MB/S。 使用方便，能够实现自动配置，实现设备的即插即用。 可靠性高，标准中考虑了容性负载，即使扩展卡超过了负载的最大值，系统也能正常工作。 PCI总线提供了数据和地址奇偶校验功能，保证了数据的完整性和准确性。,专业术语详解:总线PCI,PCI 总线是一种时分复用的双向应答总线。传输发起方称为主设备，接收方称为从设备。PCI总线的数据传输以帧为单位，每次传输由一个地址周期和多个数据周期组成，在传输过程中，只有主设备准备好和从设备同时准备好时，传输才能继续；否则插入等待周期，用于在不同

12、速度的 设备之间协调工作。,PCI（Peripheral Component Interconnect）,专业术语详解:总线PCI,USB（UNIVERSAL SERIAL BUS）：,又称之为通用串行总线，是一种可以实现即插即用、支持热插拔的设备。支持USB1.1，USB2.0标准传输协议。其优点如下： USB用一个标准的插拔端口代替了所有的不同种类的串并口。 使用USB连接PC机和外设，您只需把他们连接在一起就行，剩下的事情USB会自动帮您完成。他就像是给您的PC机添加一个新的功能。您再也不须拆开您的PC机，也不必担心插入板卡，DIP跳线和中断设置。,专业术语详解:总线USB,USB的即插

13、即用功能。当您需要接入外设时,甚至不必关闭电源重启计算机，只要插入便可运行。PC自动检测外围设备并且配置必要的软件。因此，它不仅广泛用于各种台式机，还给笔记本PC带来了新的生机。而当您需要移走外设时，只须拔走USB插头即可。USB可以同时连接多个外围设备，最多可以连接127个设备。 USB传输数据的速度非常快，达到12Mbit，而在新发行的USB2.0版本中，其传输速度可以达到480Mbit。,USB（UNIVERSAL SERIAL BUS）：,专业术语详解:总线USB,CPCI：（Compact Peripheral Component Interconnect）,中文又称紧凑型PCI，是

14、国际PICMG协会于1994提出来的一种总线接口标准。是以PCI电气规范为标准的高性能工业用总线。CPCI的CPU及外设同标准PCI是相同的，并且CPCI系统使用与传统PCI系统相同的芯片、防火墙和相关软件。从根本上说，它们是一致的，因此操作系统、驱动和应用程序都感觉不到两者的区别，将一个标准PCI插卡转化成CPCI插卡几乎不需重新设计，只要物理上重新分配一下即可。,CPCI槽,专业术语详解:总线CPCI,为了将PCI SIG的PCI总线规范用在工业控制计算机系统，1995年11月PCI工业计算机制造者联合会（PICMIG）颁布了CompactPCI规范1.0版，以后相继推出了PCI-PCI

15、Bridge规范、Computer Telephony TDM规范和User-defined I/O pin assignment规范。简言之，CompactPCI（以后简称CPCI）总线 = PCI总线的电气规范 + 标准针孔连接器（IEC-1076-4-101） + 欧洲卡规范（IEC297/IEEE 1011.1）。,CPCI计算机,专业术语详解:总线CPCI,是继续采用PCI局部总线技术； 是抛弃IPC传统机械结构，改用经过20年实践检 验了的高可靠欧洲卡结构，改善了散热条件、提高了抗振动冲击能力、符合电磁兼容性要求； 是抛弃IPC的金手指式互连方式，改用2mm密度的针孔连接器，具有气

16、密性、防腐性，进一步提高了可靠性，并增加了负载能力。,CPCI技术是在PCI技术基础之上经过改造 而成，具体有三个方面：,专业术语详解:总线CPCI,CPCI所具有的开放性、高可靠性、可热插拔（Hot Swap），使该技术除了可以广泛应用在通讯、网络、计算机电话整和（Computer Telephony），也适合实时系统控制（Real Time Machine Control）、产业自动化、实时数据采集（Real-Time Data Acquisition）、军事系统等需要高速运算、智能交通、航空航天、医疗器械、水利等模块化及高可靠度、可长期使用的应 用领域。,专业术语详解:总线CPCI,PX

17、I ：(PCI eXtensions for Instrumentation ),面向仪器系统的PCI扩展,是一种基于PC的测量和自动化平台。PXI结合了PCI的电气总线特性与CompactPCI的坚固性、模块化及Eurocard机械封装的特性，并增加了专门的同步总线和主要软件特性。这使它成为测量和自动化系统的高性能、低成本运载平台。这些系统可用于诸如制造测试、军事和航空、机器监控、汽车生产及工业测试等各种领域中。 PXI在1997年完成开发，并在1998年正式推出，它是为了满足日益增加的对复杂仪器系统的需求而推出的一种开放式工业标准。如今，PXI标准由PXI系统联盟（PXISA）所管理。该联

18、盟由60多家有公司组成，共同推广PXI标准，确保PXI的互换性，并维护PXI规范。,专业术语详解:总线PXI,“PXI模块化仪器”是为测量和自动化用户提供了一个坚固的计算机平台，使他们可以充分利用主流PC工业的技术进步。利用标准的PCI总线，PXI模块化仪器系统能够受益于可方便购得的软硬件产品。PXI系统上运行的软件程序和操作系统是广大用户所十分熟悉的，因为它们已被广泛应用于台式PC机上。PXI提供工业化的封装结构，大量的I/O槽以及诸多高级定时和触发功能的 特性。,专业术语详解:总线PXI,是一种专门为嵌入式控制而定义的工业控制总线。是ISA（IEEE-996）标准的延伸。第一块PC104产

19、生于1987年，但严格意义的规范说明在1992年才公布，从那以后，对PC104感兴趣的人越来越多，当时就有125个厂家引进PC104规范生产PC104兼容产品。像原来的PC总线一样，PC104一直是以一个非法定标准在执行，而不是委员会设 计制定的。 1992年IEEE开始着手为PC和PC/AT总线制定一个精简的IEEEP996标准（草稿），PC104作为基本文件被采纳，叫做IEEEP996.1兼容PC嵌入式模块标准。PC104实质上就是一种紧凑型的IEEE-P996，其信号定义和PC/AT基本一致，但电气和机械规范却完全不同，是一种优化的、小型、堆 栈式结构的嵌入式控制系统。,专业术语详解:总

20、线PC104,PC104,小尺寸结构：标准模块的机械尺寸是3.6X3.8英寸，即96X90mm 堆栈式连接：去掉总线背板和插板滑道，总线以“针”和“孔”形式层叠连接，即PC104总线模块之间总线的连接是通过上层的针和下层的孔相互咬和相连，这种层叠封装有极好的抗震性。 轻松总线驱动：减少元件数量和电源消耗，4mA总线驱动即可使模块正常工作，每个模块1-2瓦能耗。,PC104与普通PC总线控制系统的主要不同:,专业术语详解:总线PC104,1.并行接口目前，计算机中的并行接口主要作为打印机端口，接口使用的不再是36针接头而是25针D形接头。所谓“并行”，是指8位数据同时通过并行线进行传送，这样数据

21、传送速度大大提高，但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰就会增加，容易出错。现在有五种常见的并口：4位、8位、半8位、EPP和ECP，大多数PC机配有4位或8位的并口，许多利用Intel386芯片组的便携机配有EPP口，支持全部IEEE1284并口规格的计算机配有ECP并口。,专业术语详解:并行接口,常见接口,2.串行接口计算机的另一种标准接口是串行口，现在的PC机一般至少有两个串行口COM1和COM2。串行口不同于并行口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位串行地传送下去。这样，虽然速度会慢一些，但传送距离较并行口更长，因此长距离的通信应使用串行口。通常COM1使用的是9针D形连接

22、器，而COM2有些使用的是老式的DB25针连接器。,专业术语详解:串行接口,常见接口,在电压、频率、幅度、定位等方面使用离散变量来编码、处理、或为声音、视频、计算机数据或其它信息传送二进制(0和1)信号的设备或方法。,专业术语详解:数字化,数字化,Analog to Digital（模拟/数字）的简称，将外界模拟量信号转换成计算机可识别的数字量信号。,专业术语详解:AD,AD,指由AD采集两点数据差值的最小值，本公司的数据采集卡的AD分辨率一般为（12位、14位、16位）， 以2个字节（16Bit）为单位存储一个AD转化后的数据点。换算关系如下例：（12位分辨率，电压量程：5000 mV）12

23、位所能表示的数据量为 4096 （2的12次方），即 5000 mV电压量程内可以表示4096个电压值，单位增量为（10000 mV）/ 4096 = 2.44 mV,AD分辨率（AD转换精度）,专业术语详解:AD,Digital to Analog（数字/模拟）的简称，将数字量数据信号转换成模拟量数据信号。 带有DA的数据采集卡DA输出连接线如下图：(以4路DA为例),AD分辨率（AD转换精度）,专业术语详解:AD,先入先出内存的简称。应用在数据采集卡上，主要用来存储AD芯片转换后的数据。做数据缓冲，存储量不大，速度快。,专业术语详解:FIFO,FIFO： （First-In First-O

24、ut）,随机存取内存的简称。一般用于高速采集卡，存储量大，速度较慢。,专业术语详解:RAM,RAM,用户在内存中开辟的一块缓冲区，用于存放AD采集的数据。类型定义单位不能小于1个字。说明：缓冲区的大小应大于ReadSizeWords（演示程序中调用一次读取AD函数所取得的数据点数的个数）。,专业术语详解: ADBuffer,ADBuffer：,这种方式下，CPU通过I/0指令询问指定设备当前的状态，如果设备准备就绪，则进行数据的输入或输出，否则CPU等待，循环查询。 这种方式的优点是结构简单，只需要少量的硬件电路即可，缺点是由于CPU的速度远远高于外设，因此通常处于等待状态，工作效率很低。,专

25、业术语详解: 程序查询方式,程序查询方式,在这种方式下，CPU不再被动等待，而是可以执行其它程序，一旦外设为资料交换准备就绪，可以向CPU提出服务请求，CPU如果响应该请求，便暂时停止当前程序的执行，转去执行与该请求对应的服务程序，完成后，再继续执行原来被中断的程序。中断处理方式的优点是显而易见的，它不但为CPU省去了查询外设状态和等待外设就绪所花费的时间，提高了CPU的工作效率，还满足了外设的实时要求。但需要为每个IO设备分配一个中断请求号和相应的中断服务程序，此外还需要一个中断控制器（IO接口芯片）,专业术语详解: 中断方式,中断方式,管理IO设备提出的中断请求，例如设置中断屏蔽、中断请求

26、优先级等。 此外，中断处理方式的缺点是每传送一个字符都要进行中断，启动中断控制器，还要保留和恢复现场以便能继续原程序的执行，花费的工作量很大，这样如果需要大量 数据交换，系统的性能会很低。,中断方式,专业术语详解: 中断方式,直接内存存取方式的简称。DMA最明显的一个特点是它不是用软件而是采用一个专门的控制器来控制内存与外设之间的数据交流，无须CPU介入，大大提高 CPU的工作效率。 在进行DMA数据传送之前，DMA控制器会向CPU申请总线控制权，CPU如果允许，则将控制权交出，因此，在数据交换时，总线控制权由DMA控制器掌握，在传输结束后，DMA控制器将总线控制权交还给CPU。,专业术语详解

27、: DMA方式,DMA方式,DMA方式,专业术语详解: DMA方式,FirstChannel,首通道值，取值范围应根据设备的总通道数设定，本设备的AD采样首通道取值范围为031或015，要求首通道等于或小于末通道。,LastChannel,末通道值，取值范围应根据设备的总通道数设定，本设备的AD采样首通道取值范围为031或015，要求末通道大于或等于首通道。 注：当首通道和末通道相等时，即为单通道采集。,专业术语详解: 通道,单位时间采集的数据点数，与AD芯片的转换一个点所需时间有关，例如：AD转换一个点需要T = 10uS，则其采样频率f = 1 / T为100K，即每秒钟AD芯片可以转换1

28、00K的数据点数。 如果数据采集卡有内存，则采样频率可调。 说明：Frequency 在连续采集方式中，它属于AD 等间隔采样频率，在分组采集方式中，它成为组内采样频率。单位Hz，其范围应根据具体的设备而定。,专业术语详解: 采样频率,采样频率（Frequency）,也许您可能会首先考虑用采集卡支持的最大频率。但是，较长时间使用很高的采样率可能会导致没有足够的内存或者硬盘存储数据太大。理论上设置采样频率为被采集信号最高频率成分的倍就够了，实际上工程中选用倍左右，有时为了较好地还原波形，甚至更高一些。,采样频率的设置：,专业术语详解: 采样频率,连续采集方式的情况是：在由Frequency指定的

29、采样频率下所采集的全部数据在时间轴上是等简隔的，比如将Frequency指定为100KHz, 即每隔10微秒采样一个点，总是这样重复下去。,专业术语详解: 连续采集,连续采集,分组采集方式的情况是：所有采集的数据点在时间轴上被划分成若干个等长的组，而组内通常有大于2个点的数据，组内各点频率由Frequency（采样频率）决定，组间间隔由GroupInterval（组间间隔）决定。比如用户要求在对0-15通道共16个通道用100KHz频率每采集一个轮回后，要求间隔1毫秒后，再对这16个通道采集下一个轮回，那么分组采集便是最佳方式，它可以将组间延时误差控制在0.5微秒以下。关于分组与连续采集更详细

30、的说明请参考硬件说明书。 如下图：,专业术语详解: 分组采集,分组采集：,其中：t为所需触发AD转换的周期，它由Frequency参数的倒数决定。 n为一组所需触发AD转换的次数，通常它由通道数决定，即LastChannel-FirstChannel+1。 nt为每组操作所需时间。 mt为每组操作之间所间隔的时间，它由GroupInterval参数决定，单位为1uS。,专业术语详解: 分组采集,在分组采集方式中，它成为组间间隔的时间常数。单位微秒，其范围应根据具体的设备而定，本设备的最大间隔时间为16384微秒(板上晶振分辨率0.25 2 十六位计数器值65536 = 16384)，但其最小间

31、隔不能小于1微秒。而在连续采集方式中，此参数无效，可以赋任意值。 上图所示“mt”既为组间间隔。,专业术语详解: 组间间隔,组间间隔（GroupInterval）：,分为程控增益和硬件增益，通过数据采集卡的电压放大芯片将AD转换后的数据进行固定倍数的放大。由两种型号PGA202 (1、10、100、1000) 和PGA203 (1、2、4、8)的增益芯片。 程控增益：由软件进行调解的增益方法，方便。 硬件增益：由硬件进行跳线设置实现增益,专业术语详解: 增益,增益（Gains）：,可分为内触发和外触发两种，指定启动AD转换的方式。 当TriggerSource= 0 x0000表示用内部软件指

32、令启动AD转换，即内触发方式，由程控、数据采集卡内部实现触发而使AD开始工作。,专业术语详解: 触发,触发（TriggerSource）,当TriggerSource= 0 x0001时表示用外部硬件脉冲信号启动AD转换，即外触发方式。外触发方式适用于外部采样信号实际发生时间很随机，难以用软件指令定位信号始端的时间点，故可以用与采样信号完全同步的外部硬件脉冲信号启动AD转换。对于外部采样信号变化频率高，持续时间短，但设备采样频率也很高的这些场合也是外触发用得较多的地方。当选择外触发方式时，用户应在外触发信号到来之前，先将应用程序准备好，即先用外触发方式初始化设备对象，然后便开始读AD数据，这些

33、过程跟内部定时触发完全一样。只是外触发信号到来之前，这个读操作会一直等待，至到外触发到来一启 动AD开始转换，读操作才会返回来。,触发（TriggerSource）,专业术语详解: 触发,一般为16路数字量输入、16路数字量输出经过扁平电缆插座XS2引出。 数据采集卡提供的一种功能，用于控制外电路、设备或者是控制数据采集卡AD采集、计数器计数的工作等，可以输入信号（通过DI输入），也可以输出信号(通过DO输出)，所输入或输出的信号一般都满足如下要求：（不同的芯片有不同的电器特性如下例） 1.数字端口满足标准TTL电气特性： 2.输入TTL电平，吸入电流小于0.5毫安培。 3.输出TTL电平，最

34、大下拉电流20mA,上拉电流2.6毫安培。 4.数字量输入高电平的最低电压：2V 5.数字量输入低电平的最高电压：0.8V 6.数字量输出高电平的最低电压：3.4V 7.数字量输出低电平的最高电压：0.5V,专业术语详解:开关量,开关量 (DI/DO) ：,开关量输入接 开关量输出接 线方法如下图： 线方法如下图： （以16路DI为例） （以16路DO为例）,开关量 (DI/DO) ：,专业术语详解:开关量,将 n 路模拟信号源的正端接到CH0CH(n-1) 端，其公共地连接到AGND端。 左图以32通道为例展示单端接线方式：32路模拟输入信号连接到CH00CH31端，其公共地连接到AGND端

35、。（主要应用在噪声干扰不高的场合）,专业术语详解:单端输入方式,单端输入方式,将n 路模拟信号源的正端接到CH0CH(n-1) 端，同时将负端接到CHnCH(2*n-1)。 右图以32通道为例展示双端接线方式： 可以有效抑制共模干扰信号，提高采集精度。以USBB2010为例：16路模拟输入信号正端分别接到CH0CH15信道，其模拟输入信号负端分别接到CH16CH31通道，并在距离,专业术语详解:双端输入方式,双端输入方式,XS1插座近处，在CH16CH31端与AGND端各接一只几十K至几百K的电阻（当现场信号源内阻小于100时，该电阻应为现场信号源内阻的1000倍；当现场信号源内阻大于100时

36、，该电阻应为现场信号源内阻的2000倍），为仪表放大器输入电路提供偏置。 （主要应用在噪声干扰高的场合）,双端输入方式,专业术语详解:双端输入方式,将外部信号源接到数据采集卡进行AD转换的接口，一般有16路、32路可以接不同的信号源进行AD转换。,端子板,为实现外接信号源与数据采集卡之间的方便连接而提供的一种模板，将数据采集卡中定义的引脚延伸到端子板上。,专业术语详解:AD模拟输入通道,AD模拟输入通道,由8253/4 计数器提供，实现计数、定时功能。在使用8253/4内部计数器前，必须先向8254内部控制字寄存器写入控制字和写入计数器预置值。 有6种工作方式： 方式0、计数结束中断 方式1、

37、可编程单次脉冲方式 方式2、频率发生器方式 方式3、方波频率发生器方式 方式4、软件触发选通方式 方式5、硬件触发选通方式,专业术语详解:计数器,计数器（Counter）,8254计数器,计数器（Counter）,计数器的工作方式,专业术语详解:计数器,8253/4是一个可编程的定时/计数器，它有三个通道。这三个信道功能相同，彼此独立，每个通道都包含一个16位计数器，计数器可进行二进制计数，也可以进行二十进制（BCD）计数，计数频率最高为2MHz。 8253的每个通道均有三个引脚，即CLK计数时钟输入、OUT输出、GATE控制。,计数器（Counter）,专业术语详解:计数器,上升沿：从低电平

38、到高电平的跳变。,下降沿：从高电平到低电平的跳变。,专业术语详解,数据采集卡以固定的脉冲频率进行数据采集、数据FIFO存储等协同工作。有内时钟和外时钟两种方式。 内时钟，由数据采集卡上的晶振（）提供时钟。 外时钟，由外部提供时钟脉冲，可以控制AD何时采集资料。 当外时钟采集数据如下图，只有上升沿时AD采集一次。,专业术语详解:时钟,时钟（Clock）,时钟（Clock）,专业术语详解:时钟,时钟输入,指外部时钟通过某种接口接入数据采集卡内，旨在通过外时钟控制AD的采集或实现其它功能。,数据采集卡的内部时钟通过某种接口接出。作为一种时钟源，方便用户的使用。例如：用内时钟做定时、分频等工作。,时钟

39、输出,时钟（Clock）,专业术语详解:时钟,由于现场信号的种类各不相同，例如：mV电压或几千伏电压转换成标准电压，温度信号通过传感器转换成电压，压力通过传感器转换成电压等。还有一些干扰性大、有突发强电压或者是电流信号，所以现场信号并不是我们所需要的标准信号源，这就需要我们进行信号条理以满足不同用户的各种需求。公司推出了各种信号条理模块，专门用于将上述各种各样现场信号转换成标准电压，以便于数据采集卡对现场信号的采集。信号条理模块可以解决如下诸多问题：,专业术语详解:信号调理,信号调理模块,1、克服分散采集、信号传输距离远带来的地回路干扰、强电干扰问题。 2、解决多路信号进入同一计算机的数据采集

40、板互相干扰问题。输入信号经过本产品后可以接成单端方式 3、解决工业现场不同厂家来源，不同年代的仪器、仪表、设备计算机之间的信号接口问题，实现模拟信号的自由连接。 4、解决传感器或仪表安装不当或传输线走向不对、绝缘屏蔽不够是信号引入共模干扰的问题。,信号调理模块,专业术语详解:信号调理,5、克服变频调速器带来的干扰。 6、防止带有强干扰和危险电势的信号直接进入计算机、PLC、DCS、变频调速器等测控设备造成损坏。 7、为电器开关柜、信号条理端子柜、仪表柜、变送器柜、PLC控制柜等提供一个体积小、安装紧凑、 连线方便、整齐划一的设备安装方式。 8、给计算机配置功率输入输出接口能力。,信号调理模块,

41、专业术语详解:信号调理,特点： 进口元件部件组装。 输入、输出、电源三方隔离，通道间隔离。 单一24V供电，不需要现场隔离电源。也可根 据客户需要提供其他类型的电源，例：220V供电(只要在模块内换一块DC电压转换块就可以了),信号调理模块（特点及种类）,专业术语详解:信号调理,标准信号隔离模块 小信号隔离放大转换模块 直流高压信号隔离转换模块 无源隔离模块 频率信号隔离转换模块 交流信号隔离变送模块(交流有效 值转换为直流) 传感器信号隔离变送模块(带冷端补偿) 开关信号输入、输出模块,种类：,信号调理模块（特点及种类）,专业术语详解:信号调理,客户来电的一些问题及解答,本章主要针对数据采集

42、卡在客户使用过程中所遇到的各种问题，并对这些问题作详细的讲解。这是很重要的一环。,客户来电问题及解答,USB 数据采集设备是一种很好的选择吗？,答：目前市场上几乎所有的计算机都配有USB(Universal Serial Bus)接口，USB不仅是一种非常流行的总线，它还十分易于使用。由于其即插即用的特性，安装到笔记本电脑上可以方便的在各种工作现场执行测量任务， Art USB数据采集设备可以充分利用USB的即插即 用功能，从而使其安装变得极为简单。,客户来电问题及解答,USB 数据采集设备最适合什么样的应用？,便携式电压和环境测量。 车载数据采集/记录。 嵌入式OEM应用。 高校实验室应用。

43、,答：,客户来电问题及解答,我可以在同一台计算机上同时使用多个USB设备吗？,如果您的应用需要的通道数多于单个USB数据采集设备所能提供的，那么您可以利用现有的USB集线器在计算机的一个USB接口上安装多个USB DAQ设备。,答：,客户来电问题及解答,USB DAQ设备可以距离计算机多远？,USB的技术指标限制了您的计算机和设备或集线器的距离不能超过5米。您最多可使用5个集线器来使设备和计算机的距离达到30米。,答：,客户来电问题及解答,为什么强调使用公司光盘提供的测试程序进行测试？,我们提供的测试程序是在生产调试中使用的的标准程序，是个没有错误的标准检验程序。我们的产品只有经过检测程序测试

44、后，才能出厂。 而用户自己编制的程序，不一定就是正确的，如果使用用户的程序检测，就使错误的可能性增加，不利于解决问题，完成工作。 有的用户，程序已经用了好几年了，从经验上讲应该是正确的，但竟我们检查发现还是犯了个数制的错误（有符号数，无符号数），但在老的机器上确实能够正常运行，只是现在上新 的机器，问题才暴露出来。,答：,客户来电问题及解答,USB2000A采集低频信号1Hz-20Hz所存储的数据量也很小，但在实现过程中有问题USB2000A最小采集60Hz频率，怎样实现。,在程序中可以这样做：设定读取点数ReadSizeWords = 8192，采样频率为 Frequency/8192，存储

45、时只取8192点中的一个点存储，这样可以实现低频率的采集数据，频率范围（0.1Hz14Hz）,答：,客户来电问题及解答,USB2005采集卡，在与笔记本连接后，采集中，受干扰比较厉害，很多是电源部分的干扰，用笔记本的电池采集，还可以，如何解决这个问题？,首先:信号源的干扰可以在信号采集前先连接本公司提供的信号条例模块，将非标准信号转换成标准信号。 其次: USB传输线传输信号到计算机时本身也易受到干扰，建议加一条金属屏蔽层或买一条带有屏蔽层的数据传输线。,答：,客户来电问题及解答,USB2005 1. 一次读取AD点数是多少？ 2. 增益不同通道能否不同？,一次读取的数据点数程序设置为8192

46、个点，用户可以根据需要自己设置。 所有通道只有相同的增益设置。,答：,客户来电问题及解答,USB2008使用DA输出接电压表测试的结果正确，但一接上我们的设备（设备是个位置控制器，是靠电磁线圈控制的），设备的位置总是在抖动，不知道上什么原因？,你是直接用D/A输出驱动感性负载，造成自激，形成震荡波形，导致你的设备位置抖动。我们不建议使用感性负载。当使用容性负载时可以根据电容的 大小串联几十到几百欧姆的电阻。,答：,客户来电问题及解答,USB2009的Delphi简易演示程序运行后死机且FIFO溢出 ?,Delphi简易程序只是非常简化的展示了创建设备、初始化设备、数据采集、释放设备这几个过程，

47、并没有对突发事件的响应机制，当您在强制关闭程序的时候没有释放AD和释放设备导致死机，当设备没有接收到停止采集命令当然始终进行数据采集，将采集的数据放在FIFO中，但是用户已经强制退出程序，从而不再从FIFO中取出数据，导致FIFO中的数据溢出。 注:VC、VB、Delphi、LabView、C+ Builder等高级演示程序不会存在此问题。,答：,客户来电问题及解答,板卡上的外接电源接口是否接电源？,板卡上的外接电源接口在台式机上并不需要接电源，如果您使用笔记本电脑只有在供电不足的情况下采用到外接电源。,答：,客户来电问题及解答,我想自己编程，函数从什么地方用？,我们已经提供各种编程平台的函数

48、接口头文件，例如：VC和C+Builder为*.H; VB为*.bas;Delphi为*.pas。我们提供的简易程序是您很好的帮手，它为您展示了AD采集、D/A输出、I/O控制的最简单直接的流程。,答：,客户来电问题及解答,使用USB2010连上信号，开关量不能使用，但空采时没有问题。,经询问现场周围有一个大的交流线圈，会产生强干扰，造成板卡运行出错。USB设备相对于PCI设备稳定性稍微要弱一些。USB线既要传输数据又要提供电源，如果此时受到强干扰的话很容易造成板卡运行出错。(解决方案：远里干扰源或在设备上加上一个金属外壳)。,答：,客户来电问题及解答,我们在A/D模拟通道上连如一个输入，其他

49、通道悬空，发现别的通道也有电压，这是怎么回事？,A/D板的输入阻抗很高，通常为10M-1G欧姆，同时也没有对地连接电阻。因此，输入测量值不为零；由于输入组空高及输入分布电容，导致其他没有连接的通道会伴随担忧信号的通道电压变化，解决方法是将其他不用的通道直接接地或通过一个1K-1M欧姆的电阻接地。,答：,客户来电问题及解答,USB2013用来测铁芯磁滞回线，在labview下用贵公司提供的样板改编，结果是曲线测出，但抖动，细查中发现，AD采样频率仅为30K左右，且不稳定，造成难以确定一个周期采样点数，给计算磁滞损耗带来困难。不知是我使用问题还是卡出了故障。（答下页）,客户来电问题及解答USB20

50、13故障,USB2013这款数据采集卡没有FIFO内存，所以每采集一个点就直接存入内存中，但是在Windows这样一个多任务的操作系统中不可能总是执行ReadDeviceAD()采集数据函数及数据传输，这样就造成丢点情况的发生。 同时也是由于这个原因，采集频率是不可调的，根据板卡上AD芯片转换一个点需要10微秒。所以有100K的采样率。 实际采样频率根据CPU执行效率来说一般为（30K-50K）之间。,答：,客户来电问题及解答,客户来电问题及解答USB2013故障,USB2013使用DA输出，当值从0到4095依次递增的输出时，所需要的时间有几秒钟。由于时间太长达不到要求，请问有什么办法使时间

51、缩短？,USB2013DA输出04095依次递增的电压值需要时间大约8192mS，即调用一次USB2013_WriteDeviceDA()需要2mS，这个时间主要是由软件消耗的，通过调用动态库在对硬件操作。如果想再缩短时间只能直接对端口直接进行访问。,答：,客户来电问题及解答,该卡的硬件说明书中明确指出具有1-500的增益，但是该增益可让用户编程是选择吗？如能，该如何选择？说明书中没有提及如何改变增益？,关于USB2013增益的设置，只能硬件通过电阻调节不能软件实现。 USB2013是硬件增益1500倍，通过电阻调节来实现增益的设置！,注:如下页图,答：,客户来电问题及解答如何改变增益,客户来

52、电问题及解答如何改变增益,在上图中NG处焊接电阻，用来调节增益，阻值大小根据下面公式得出： 其中：G为增益值，范围（1500倍） Rx为电阻值,客户来电问题及解答如何改变增益,USB2014热插拔后，再次插上USB2014时不能工作，只能重新启动计算机？,在热插拔之前，先将高级程序接口关掉在进行操作，则不会有问题。原因是没有释放设备就进行热插拔是错误的操作流程！,答：,客户来电问题及解答,USB2088，应用VC高级演示程序用两通道进行同步采集，当采样率大于230K时容易造成FIFO溢出？,2个通道同时采集当采样频率为400K，则在同时传输800K*2 = 1.6M字节的数据传输量，但是USB

53、1.1传输协议最多只能传输1.5M的数据量，所以容易造成FIFO的溢出。,答：,客户来电问题及解答,PCI2005，DA输出一个电压值不能保持很长时间，这是为什么？DA频率只什么?,DA的频率是指单位时间内从FIFO输出点的个数。 由于DA有4K的FIFO，所以对应的频率不同则输出DA保持时间也不相同。,答：,客户来电问题及解答,PCI2006外触发、外时钟不能工作，点击“开始采集数据”按钮，应用程序界面没有变化，即并没有采集数据。当点击“停止数据采集”按钮，则应用程序界面没有响应？,客户来电问题及解答PCI2006外触发,经检测外触发、外时钟没有问题，工作正常。后经电话核实发现客户外时钟与A

54、D采集信号使用同一个信号源，这样当然工作正常，但是波形变化不明显。建议外时钟单独使用一个信号源且频率周期要大于AD芯片转换周期。 当外触发没有信号以促使AD开始采集数据，AD始终等待外触发信号的到来，当点击“停止数据采集”按钮后，系统并没有释放掉设备，造成非法操作。,答：,客户来电问题及解答PCI2006外触发,PCI2008数据采集卡关于非空方式采集数据不明白？FIFO太小是否可以换大一些的?会有什么影响？,“非空方式”读取数据在驱动中靠软件实现只要FIFO中有数据就可以读取，因为应用多线程，所以不影响AD转换速率。 FIFO深度可以加深。FIFO容量加大后，使得ReadDeviceAD（）

55、函数两次读取FIFO存储器中数据间隔更长时间，当然会有更多的空余时间去做起他的事情。从而不会频繁的读取FIFO中的数据，可以提高效率。当然成本上会有比较大的开销。,答：,客户来电问题及解答,PCI2306计数器工作方式不明白如何测得频率？,PCI2306计数器外接3个管脚CLK接时钟、GATE高电平开始计数、OUT工作时输出低电平。 测量频率可由2个计数器共同完成，一个做定时，一个做计数。做定时的计数器通过OUT输出控制做计数工作的计数器的GATE门。,注:下页有图示,答：,客户来电问题及解答-PCI2306计数器,对未知频率信号源进行测频工作的例子：,客户来电问题及解答-PCI2306计数器

56、,OUT0：当计数器0工作时OUT0为低电平，当停止工作时为高电平。 GATE1：为高电平时开始计数，为低电平时停止计数。所以OUT0与GATE1连接时要将OUT0取反。 内时钟(只要是已知频率的时钟就可以)，例如：内时钟频率2MHZ，计数器0的初值设为4194，则计数器0会在2ms时间内完成计数工作。则计数器1同样会在2ms时间内完成计数工作，那么计数器1中计数寄存器的（数值 / 2mS）就是被测信号的频率。 计数器的计数方式：方式1可编程单次脉冲。,说明：计数器0作定时器，计数器1计数(被测频率脉冲的个数)。,答：,客户来电问题及解答-PCI2306计数器,如果板卡内部晶振频率过高（2MH

57、z），而实际被测频率只有几赫兹，如何测频？,可以利用计数器对2MHz频率进行分频用以实现测量低频信号。计数器0作定时，计数器1作分频，计数器2作测频。连接方式如下页图：,答：,客户来电问题及解答,注：当选择方式0-计数结束中断方式时，当赋初值后，Gate门为高电平时计数器马上开始计数，并且输出一直保持低电平，当计数结束时变成高电平，这时计数器并不从所设定的初值继续计数，而是从65535开始计数，但此时输出为低电平，没有意义。只有重新装入初值即重新初始化后才会从所设定的初值进行计数。,客户来电问题及解答,PCI2306使用计数器进行工作时发现，当选择计数方式为方式0：计数结束中断方式时设定好初值 = 20后，开始计数工作但取得计数器中寄存器的值并不是按照初值所设定的值进行计数，而是从最大值65535开始计数？,答：,这是由计数器工作方式所执行的硬件操作决定的。 方式0：计数结束中断方式 初值减为0后，从65535开始计数，只有重新初始化后才从所设定的初值进行计数。当以内时钟为时钟基源时，由于计数过程太快，所以只能看到是从65535开始计数的。,客户来电问题及解答,我想