超高速采集板卡——多路數(shù)據(jù)采集應(yīng)用背景

在當(dāng)今集成電路及互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)快速發(fā)展轉(zhuǎn)型的時期，數(shù)據(jù)采集(Data Acquisition)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)研究及分布式領(lǐng)域，作用和地位越來越重要。隨著互聯(lián)網(wǎng)云計算平臺的產(chǎn)生及對各行各業(yè)思維方法的改進(jìn)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)無論從硬件還是軟件都有了新的發(fā)展和研究。 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)各個領(lǐng)域都離不開初期的數(shù)據(jù)采集和信息交換，在研究和應(yīng)用過程中數(shù)據(jù)采集量的增大，要求數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對信息的處理速度越來越高，外圍電路的擴(kuò)展功能越來越豐富。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集儀器功能相對簡單，采集數(shù)量、速度不快，在數(shù)據(jù)處理傳輸方面依賴單獨(dú)的計算機(jī)軟件分析，互聯(lián)性和可開發(fā)性不強(qiáng)。而完整的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，不僅能夠單獨(dú)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，而且設(shè)備能高速同步處理數(shù)據(jù)信息，還能在各設(shè)備之間互相通信以及擴(kuò)展接入其他外設(shè)，構(gòu)成功能完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，甚至上傳數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)后臺，實現(xiàn)云端信息共享。

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　數(shù)據(jù)采集卡主要類型　

在工業(yè)現(xiàn)場，我們會安裝很多的各種類型的傳感器，如壓力的、溫度的、流量的、聲音的、電參數(shù)的等等，受現(xiàn)場環(huán)境的限制傳感器信號如壓力傳感器輸出的電壓或者電流信號不能遠(yuǎn)傳或者因為傳感器太多布線復(fù)雜，我們就會選用分布式或者遠(yuǎn)程的采集卡（模塊）在現(xiàn)場把信號較高的精度地轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后通過各種遠(yuǎn)傳通信技術(shù)（如485、232、以太網(wǎng)、各種無線網(wǎng)絡(luò)）把數(shù)據(jù)傳到計算機(jī)或者其他控制器中進(jìn)行處理。這種也算作數(shù)據(jù)采集卡的一種，只是它對環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)，可以應(yīng)對各種惡劣的工業(yè)環(huán)境。

如果是在比較好的現(xiàn)場或者實驗室，如學(xué)校的實驗室，就可以使用USB/PCI這種采集卡。和常見的內(nèi)置采集卡不同，外置數(shù)據(jù)采集卡一般采用USB接口和1394接口，因此，外置數(shù)據(jù)采集卡主要指USB采集卡和1394采集卡。

數(shù)據(jù)采集卡，絕大多數(shù)集中在采集模擬量、數(shù)字量、熱電阻、熱電偶，其中熱電阻可以認(rèn)為是非電量（其實本質(zhì)上還是要用電流驅(qū)動來采集）其中模擬量采集卡和數(shù)字量采集卡用得是廣泛的。

市場上新出一種二合一采集卡。二合一，指的是數(shù)字模擬采集卡，AV DV采集卡，數(shù)字、模擬二合一，數(shù)字輸入輸出，模擬接口輸入（DV/AV/S-video）。

雖然說是采集卡，但實際應(yīng)用中經(jīng)常需要它輸出控制信號。采集卡廣泛應(yīng)用于安防監(jiān)控、教育課件錄制、大屏拼接、多媒體錄播錄像、會議錄制、虛擬演播室、虛擬現(xiàn)實、雷達(dá)圖像信號、VDR紀(jì)錄儀、CT機(jī)、胃腸機(jī)、工業(yè)檢測、智能交通、醫(yī)學(xué)影像、工業(yè)監(jiān)控、儀器儀表、機(jī)器視覺等領(lǐng)域。

數(shù)據(jù)采集卡

數(shù)據(jù)采集卡就是把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的設(shè)備，其核心就是AD芯片。它是計算機(jī)與外部物理世界連接的橋梁，各種類型信號采集的難易程度差別很大，實際采集時，噪聲也可能帶來一些麻煩。而數(shù)據(jù)采集是指從傳感器和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采非電量或者電量信號，送到上位機(jī)中進(jìn)行分析，處而理。為了滿足IBM-PC機(jī)及其兼容機(jī)用于數(shù)據(jù)采集與控制的需要，國內(nèi)外許多廠商生產(chǎn)了各種各樣的數(shù)據(jù)采集板卡或IO板卡。

高速數(shù)據(jù)采集卡應(yīng)用案例

高速數(shù)據(jù)采集方式和PCIe總線的高速數(shù)據(jù)采集卡應(yīng)是局放監(jiān)測系統(tǒng)在硬件上的發(fā)展趨勢，這種配置方式有利于局放信號的實時顯示與分析，從而有利于對局放的信號特點(diǎn)和機(jī)理作進(jìn)一步研究。

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