如何选择高速数据采集卡?
用户在进行科研试验中,如果涉及高频信号的试验,一般要进行高速数据采集卡的选择,如通信、高通物理、雷达等领域。选择高速数据采集卡一般从如下几个指标考虑:
采样率、分辨率、通道数、总线等。因为不同的数据采集卡用的地方不同,首先你要确定你的用途,知道用处了才能更好的选型。选型的关键还是看您高速数据采集卡做什么用,避免不要盲目选择数据采集卡。因为不同的数据采集卡用的地方不同,首先你要确定你的用途,知道用处了才能更好的选型。用途确定后,查找相应匹配的数据采集卡,查看其参数是否适合你的需求,把不同型号的采集卡作对比,这样才可以挑选出更适合你的。数据采集板的应用与这些关键词息息相关:信号类型(脉冲、中频、射频….)、信号幅度、信号带宽、是否需要FPGA实时处理,通道数…….
采样率:非常关键的指标,如果是包含直流分量的信号,采样率的选择一般是信号频率的8倍以上。如果是通信调制信号,可以是采用欠采样的方式采集,这时***考虑的是板卡的带宽。
分辨率:有些用户对分辨的要求不高,比如通信等;有些用户对分辨率则比较敏感,通常可选有8bit,10bit,12bit,14bit,16bit等。
通道数:对于有些阵列应用的场合,通道数是非常关键的一个要素。比如超声阵列、相控阵雷达、分布式高能物理探测等。当然,此种场合的对同步性要求也非常高。
总线:用户根据系统规模、经费预算等,也需适合选择合适的总线。比如经费试验室环境可选择PCIe、USB总线等,如果是工业现场、试验现场,可选择cPCI、VPX等。
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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。如果采样率满足或超过采样定理的规则,则可以重建信号而不丢失任何信息。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。
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。就存储技术而言相比于五年前,现在不论是传输速率,存储速度与存储容量均有了不同数量级的变化。
高速数据采集卡技术特征:
1.一种高速数据采集卡,其特征在于:包括输入单元、转换和处理数据模块、内存读写模块、和总线控制接口,其中:所述输入单元与成像仪连接,用于接收成像仪输出的视频信号;所述转换和处理数据模块与所述输入单元连接,接收所述输入单元输出的信号,并对接收的信号进行数据转换;所述内存读写模块连接所述转换和处理数据模块,接收所述转换和处理数据模块发送的数据并将数据写入内存缓存;所述总线控制接口,用于将所述内存缓存中的数据传输至存储装置。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。
2.根据权利要求1所述的高速数据采集卡。
3.根据权利要求1所述的高速数据采集卡。
4.根据权利要求1所述的高速数据采集卡。
5.根据权利要求4所述的高速数据采集卡。
6.根据权利要求1所述的高速数据采集卡。
7.根据权利要求1所述的高速数据采集卡。
8.一种根据权利要求1至7中任一项所述的数据采集方法。
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