數(shù)據(jù)采集卡需注意事項清單

1、ESD注意事項

數(shù)據(jù)采集卡的電路板包含可能被靜電放電（ESD）損壞的電子元件。在將系統(tǒng)安裝到系統(tǒng)中之前，甚至在觸摸之前，需要需要將其排出任何靜電。

2、冷卻注意事項

數(shù)據(jù)采集卡的電路板以高速度功耗非常高的元件運(yùn)行。因?yàn)檫@個原因，需要對該板進(jìn)行足夠的冷卻。許多采集卡都有自己的冷卻方式，有風(fēng)冷和水冷兩種，不管是那種，都需要確保足夠的冷卻，要不會導(dǎo)致采集卡的不能正常工作或者不可逆的損壞。在大多數(shù)情況下，專業(yè)PC系統(tǒng)已經(jīng)配備了足夠的冷卻功率。在這種情況下，需確保氣流不被堵塞。它一般由多路開關(guān)（MUX）、放大器、采樣保持電路以及A/D來實(shí)現(xiàn)，通過這些部分，一個模擬信號就可以轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。

3、噪音源注意事項

數(shù)據(jù)采集卡采集的是模擬信號，故模擬采集和發(fā)生器板應(yīng)放置在遠(yuǎn)離任何產(chǎn)生噪聲的源（如例如電源）。應(yīng)避免將采集卡放置與高噪聲的環(huán)境中。如果對采集卡信號質(zhì)量要求比較高，需要對其做一些噪聲和電磁屏蔽處理。

4、量程

由于數(shù)據(jù)采集卡的輸入量程是一定的，超出量程將會導(dǎo)致信號變形。數(shù)據(jù)采集卡的耐壓值高出輸入量程一些，如果信號輸入超過耐壓值，采集卡將啟動自保護(hù)功能，自動斷電。但如果超出太多可能導(dǎo)致不可逆的損壞。

5、阻抗匹配

信號源內(nèi)阻與所接傳輸線的特性阻抗大小相等且相位相同，或傳輸線的特性阻抗與所接負(fù)載阻抗的大小相等且相位相同叫做阻抗匹配。

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超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

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超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即采用超高采樣速率對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的系統(tǒng)。采樣率、分辨率為評價超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)。超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是設(shè)計A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)存儲兩大模塊，此外，還應(yīng)兼顧后續(xù)數(shù)字信號處理部分。超高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)也廣泛應(yīng)用在雷達(dá)、通信、聲納、遙感、地質(zhì)勘探、振動工程、無損檢測、智能儀器、語音處理、光時間域反射測量、物質(zhì)光譜學(xué)與光譜測量、生物醫(yī)學(xué)工程等多個領(lǐng)域。按照板卡處理信號的不同可以分為模擬量輸入板卡（A/D卡）、模擬量輸出板卡（D/A卡）、開關(guān)量輸入板卡、開關(guān)量輸出板卡、脈沖量輸入板卡、多功能板卡等。

超高速數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)設(shè)計

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數(shù)據(jù)采集技術(shù)已廣泛應(yīng)用于通信、圖像采集、雷達(dá)、醫(yī)學(xué)器械等技術(shù)領(lǐng)域。隨著這些領(lǐng)域的發(fā)展，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的速度和精度也需相應(yīng)提高。這就對系統(tǒng)設(shè)計方案選擇、電路結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)調(diào)試提出了很高的要求。超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是設(shè)計A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)存儲兩大模塊，此外，還應(yīng)兼顧后續(xù)數(shù)字信號處理部分。在A/D轉(zhuǎn)換模塊中，可以采用單片A/D的結(jié)構(gòu)，也可以采用多片A/D并行的結(jié)構(gòu)；其中高速數(shù)據(jù)采集卡作為采集記錄系統(tǒng)的一部分，其采集精度的準(zhǔn)確度直接關(guān)系到之后數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，在整個系統(tǒng)中起到非常關(guān)鍵的作用。而多片A/D并行又包括時間并行和幅度并行兩種方式。多片A/D并行可以降低對單個A/D芯片的性能要求，但系統(tǒng)會由于各路之間時鐘延長時間不等和各路之間增益不等，產(chǎn)生偏移誤差。這些誤差必須通過合理的算法進(jìn)行校正，增加了設(shè)備量和控制的復(fù)雜性。在超高速應(yīng)用場合，如果現(xiàn)有芯片的速度與精度能滿足要求，一般采用單片A/D變換結(jié)構(gòu)。另外，超高速采集系統(tǒng)對PCB板的設(shè)計提出很高的要求。如果數(shù)字邏輯電路的頻率達(dá)到或者超過45～50MHz，而且工作在這個頻率之上的電路已經(jīng)占到整個電子系統(tǒng)一定的分量（比如1/3），就稱為高速電路。通常約定如果線傳播延長時間大于1/2數(shù)字信號驅(qū)動端的上升時間，則認(rèn)為此類信號是高速信號并產(chǎn)生傳輸線效應(yīng)。在超高速系統(tǒng)中，傳輸線效應(yīng)非常嚴(yán)重，需要采用很多方法來保證數(shù)據(jù)的完整性。

數(shù)據(jù)采集卡的分辨率

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一般數(shù)據(jù)采集卡的分辨率也是該設(shè)備中AD轉(zhuǎn)換器的分辨率，大多數(shù)數(shù)據(jù)采集設(shè)備采用逐次比較型AD轉(zhuǎn)換器，分辨率一般有8位、10位、12位和16位，目前大多數(shù)數(shù)據(jù)采集卡都具有12位和16位兩種分辨率。12位的分辨率可以分辨，滿程電壓的1/4096，16位可以分辨滿程電壓的1/65536。再由模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC量化為二進(jìn)制數(shù)碼,數(shù)據(jù)之后保存到存儲器用于數(shù)字信號處理。