高速数据采集系统的广泛应用

高速数据采集系统广泛应用于铁路、机械等诸多行业。在高速数据采集领域（一般指的雷达、无线电、光电、激光等高频物理信号），因试验、监测及装备的需要，对于原始信号的长时间捉与存储需求也日益增强。而高速数据采集卡是高速数据采集系统的核心部件。高速数据采集卡的核心技术指标包括数据转换速率和记录容量。一般来说，高速采集卡的任务是快速采集各种类型传感器输出的模拟信号并转换成数字信号后输入计算机处理。

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数据采集的基本理论

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采样过程为了对模拟信号用数字方法处理，应先将模拟信号数字化，即进行模/数(A/D)转换。A/D采集采用8位的1GHzA/D转换芯片,高速大容量存储采用固态存储芯片FLASH(闪存)为存储介质,FPGA(现场可编程门阵列)为存储阵列的控制核心,针对来自A/D的高速数据,引入多级流水和冗余校验技术,能够屏蔽FLASH的坏块。模/数转换过程，包括三个内容：一是采样，二是量化，三是编码。一个模拟信号首先经过预采样滤波器，对信号进行调理，然后由采样器在每个采样时刻读出一个数据；再由模数转换器(ADC)量化为二进制数码，数据之后保存到存储器用于数字信号处理。模/数转换器模/数转换器是整个数据采集系统的核心，它的性能直接限制系统的性能。要使设计的系统能满足工作条件，首先要选对模/数转换器。因此，有必要去了解模/数转换器的发展状况。采样方式常见的采样方式可分为“实时采样”和“等效时间采样”两大类。“实时采样”是在信号存在期间对其采样。按照采样定理，采样速率必须高于信号中较高频率分量的 2 倍；对于周期性正弦信号，一个周期内应该至少有两个采样点。“实时采样”除了通常使用的定时采样外，还常常使用“等点采样”，即“变步长采样”。这种采样方法不论被测信号频率为多少，一个信号周期内均匀采样的点数总共为 N 个。

数据采集卡的优势

* 基于多种接入总线接口的设备，适用于客户的不同需求。

* 功能接口丰富， 为客户提供了多种测量的解决方法。

* 可提供多种速率的采集卡，更好的适应客户的需求。

* 可提供高分辨率的设备，可为客户提供高精度的采集产品。

* 可根据用户的实际要求进行小规模的定制。

* 基于LabVIEW工程测试软件基础上开发的测试软件，使用方便，灵活，形象，可更好的反应测量的结果。

数据采集的目的

数据采集的目的是为了测量电压、电流、温度、压力或声音等物理现象。如12位分辨率，当电压量程为5000mV，单位增量为（5000mV）/4096=1。基于PC的数据采集，通过模块化硬件、应用软件和计算机的结合，进行测量。尽管数据采集系统根据不同的应用需求有不同的定义，但各个系统采集、分析和显示信息的目的却都相同。数据采集系统整合了信号、传感器、激励器、信号调理、数据采集设备和应用软件。