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數(shù)據(jù)采集卡的主要功能

  
      一個(gè)典型的數(shù)據(jù)采集卡的功能有模擬輸入、模擬輸出、數(shù)字I/O、計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器等,這些功能分別由相應(yīng)的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
      模擬輸入是采集基本的功能。它一般由多路開(kāi)關(guān)(MUX)、放大器、采樣保持電路以及A/D來(lái)實(shí)現(xiàn),通過(guò)這些部分,一個(gè)模擬信號(hào)就可以轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。A/D的性能和參數(shù)直接影響著模擬輸入的質(zhì)量,要根據(jù)實(shí)際需要的精度來(lái)選擇合適的A/D。
      模擬輸出通常是為采集系統(tǒng)提供激勵(lì)。輸出信號(hào)受數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A)的建立時(shí)間、轉(zhuǎn)換率、分辨率等因素影響。建立時(shí)間和轉(zhuǎn)換率決定了輸出信號(hào)幅值改變的快慢。建立時(shí)間短、轉(zhuǎn)換率高的D/A可以提供一個(gè)較高頻率的信號(hào)。如果用D/A的輸出信號(hào)去驅(qū)動(dòng)一個(gè)加熱器,就不需要使用速度很快的D/A,因?yàn)榧訜崞鞅旧砭筒荒芎芸斓馗欕妷鹤兓R虼耍瑧?yīng)該根據(jù)實(shí)際需要選擇D/A的參數(shù)指標(biāo)。
       數(shù)字I/O通常用來(lái)控制過(guò)程、產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)、與外設(shè)通信等。它的重要參數(shù)包括:數(shù)字口路數(shù)(line)、接收(發(fā)送)率、驅(qū)動(dòng)能力等。如果輸出去驅(qū)動(dòng)電機(jī)、燈、開(kāi)關(guān)型加熱器等用電器,就不必要求較高的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換率。路數(shù)要能同控制對(duì)象配合,而且需要的電流要小于采集卡所能提供的驅(qū)動(dòng)電流。但加上合適的數(shù)字信號(hào)調(diào)理設(shè)備,仍可以用采集卡輸出的低電流的TTL電平信號(hào)去監(jiān)控高電壓、大電流的工業(yè)設(shè)備。數(shù)字I/O常見(jiàn)的應(yīng)用是在計(jì)算機(jī)和外設(shè)如打印機(jī)、數(shù)據(jù)記錄儀等之間傳送數(shù)據(jù)。另外一些數(shù)字口為了同步通信的需要還有“握手”線(xiàn)。路數(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速率、“握手”能力都是重要參數(shù),應(yīng)依據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)合而選擇有合適參數(shù)的數(shù)字I/O。
      許多場(chǎng)合都要用到計(jì)數(shù)器,如定時(shí)、產(chǎn)生方波等。計(jì)數(shù)器包括三個(gè)重要信號(hào):門(mén)限信號(hào)、計(jì)數(shù)信號(hào)、輸出。門(mén)限信號(hào)實(shí)際上是觸發(fā)信號(hào)使計(jì)數(shù)器工作或不工作;計(jì)數(shù)信號(hào)也即信號(hào)源,它提供了計(jì)數(shù)器操作的時(shí)間基準(zhǔn);輸出是在輸出線(xiàn)上產(chǎn)生脈沖或方波。計(jì)數(shù)器重要的參數(shù)是分辨率和時(shí)鐘頻率,高分辨率意味著計(jì)數(shù)器可以計(jì)更多的數(shù);時(shí)鐘頻率決定了計(jì)數(shù)的快慢,頻率越高,計(jì)數(shù)速度就越快。




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