1.明确申请要求
在选择数据采集卡之前,一定要分析应用需求,充分了解各种数据采集产品的特点、支持的开发平台类型、运行操作系统环境、开发难度等,然后根据相关指标做出合理的选择。
2.选择采集卡时的注意事项
普遍使用的总线结构有PCI、PXI、USB、ISA等总线结构,不同总线的传输速度、电气特性、结构尺寸、配置流程等均有不同,用户应根据自己需要的特性进行选择。
3.选择采样率时的注意事项
系统的高采样率取决于ADC芯片转换模拟信号的速率,通常单位为SPS(采样点/秒)。根据奈奎斯特采样理论,采样频率必须大于信号中高有效频率的两倍以上,否则会产生混叠信号失真,俗称“假频”。对于很多用户来说,可能需要仔细观察和分析信号的细节,这往往需要较高的采样率。通常建议使用比较高采样率大于信号比较高频率成分5到10倍的采集卡。
4.选择分辨率和测量范围的注意事项
首先是分辨率,分辨率越高,对输入信号的细分程度越高,能辨识的信号变化量就越小。例如:一个分辨率为8位的正弦波信号,经过A/D转换得到的数字结果,相当于把输入范围细分为256份。在A/D转换过程中会丢失一些小的细节,这是由于分辨率不够导致恢复的数据中存在量化噪声造成的。如果分辨率为16位,A/D转换的细分值可以从256提高到65536,量化信噪比为SNR(dB)=(6.02×bit)+1.76,可见量化位数越多,信噪比越高。
当A/D转换分辨率确定后,就应该按照保证信号量化噪声较小、信噪比较高的原则选择一个合适的范围,然后通过信号调理将采集信号调整到这个合理的范围内。
5.选择合适的产品型号
还有输入阻抗、输出阻抗、通道数、信号线数、隔离度等技术问题需要考虑,这些都和传感器、信号调理息息相关,必须一并考虑。在以上指标选定之后,用户就可以选择符合要求的采集卡,本着“功能可用”的原则找到合适的采集卡型号,不要盲目购买价格昂贵、功能强大的设备。一般来说,当精度要求不是很高、采样频率较低时,PCI、USB总线数据采集卡即可满足要求;如果工作环境恶劣,可以采用工控机;当采集精度要求很高、采样频率很高、工作环境恶劣时,优先选择PXI类型的数据采集产品。
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