产品选型指南暨应用案例(3)

,*,Advance technologies; Automate the world.,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片文字樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,Advance technologies; Automate the world.,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片文字樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,*,凌华数据采集卡,产品选型指南暨应用案例,北京凌华技术支持部,1,摘要,数据采集卡选型指南,数据采集产品在几个市场的典型应用,PCI-9812,典型应用,PCI-7300A,典型应用,其它应用,2,如何选择合适的,A/D,卡,根据传感器选择,热电偶、热电阻,根据采样定理选择,f,s,=2*f,max,根据精度要求选择,根据用户的其它要求选择,同步？触发？,3,Q,：热电偶应用的特点,价格较低，坚固,可承受高温,可迅速感知温度的快速变化,低电压输出,低灵敏度,需要冷端补偿,4,A,：选型,低电压输出,需要放大,最好高增益,低灵敏度,高分辨率,PCI-9118HR,、,PCI-9114,系列、,PCI-9111HR,需要,冷端补偿,PCI-9114,系列板载,CJC,ACLD-8125,板载,CJC,，可配合,PCI-9111,系列,可选的方案,PCI-9114,系列,PCI-9111HR,ACLD-8125,最佳方案,PCI-9114HG,5,Q,：热电阻应用的特点,精度比热电偶高,不需要冷端补偿,电阻输出,低灵敏度,非线性输出，需要线性化,2线,RTDs,接线，简单，但要考虑接线电阻误差,3线和4线,RTD,接线，消除了接线电阻误差,6,A,：选型,电阻输,出,需要电流源,低灵敏度,高分辨率,可选方案,PCI-6208A + PCI-9111HR,（,9114,、,9118HR,）,最佳方案,仍然建议选用,ND-6013,7,其它传感器,目前，越来越多出现了将传感器、变送器结合在一起的产品,一般输出为电压（,0,5V,）、电流（,0,20mA,或,4,20mA,）,若输出为电压，基本所有采集卡均可选,若输出为电流，必须在输入端并联一精密电阻，建议值,250ohm,8,根据采样定理选择采集卡,前面所讨论的信号，一般变化缓慢，不涉及采样频率的限制,Nyquist,采样定律：,f,s,=2*f,max,f,s,：,采样频率,f,max,：,信号最高频率,一般最小为,f,s,=2.5*f,max,工程上一般取为,f,s,=68*f,max,9,根据精度要求选择采集卡,用户关心的最小可测电压值,输入范围,/,2,n,对于小信号，需要选择高增益板卡,10,根据用户的其它要求选择采集卡,同步要求,PCI-9812,DAQ-20XX,其它多功能卡 ,S&H,触发要求,PCI-9812,、,DAQ-2000,系列,Pre,、,Post,、,Middle,、,Delay,PCI-9118,About,PCI-9111,Pre,11,如何选择合适的,D/A,卡,根据速度选择,PCI-6208,与,PCI-6308,无时钟控制输出时序，不可用作波形发生器,DAQ-25xx,系列可用作任意波形发生器,根据精度选择,PCI-6208,：,16,位，可保证,14,位,PCI-6308,、,DAQ-25xx,：,12,位,12,如何选择合适的,I/O,卡,根据点数（通道数）选择,根据信号类型选择：,TTL,、光电隔离、继电器,干接、湿接,根据驱动能力选择,光电隔离,DO,驱动能力较强,PCI-7396/7348,根据速度选择,只有,PCI-7300,与,PCI-7200,时序由时钟控制,PCI-7200,稳定的数据流量为,1MB/s,13,DAQ,产品在几个市场的典型应用,电力行业,电力录波：,传输电过程的“黑匣子”，记录电力的波形，供故障事后分析。,32/64通道，每通道采样率5,kHz,或10,kHz,要求同步采集，有些情况下要求外部触发(用,GPS,信号作同步),DAQ-2204/2205,可以满足要求，其中同步问题可以外接采样/保持电路,14,DAQ,产品在几个市场的典型应用,智能交通,车载“黑匣子”,动态记录车辆行驶中的各种参数。,军用：要求记录点数多、性能高，会采用,PXI,平台+采集卡,民用：性能要求较低，可能有,EBC,或,PC104+,的机会,轨道交通,车用控制系统，要求高，双机热备,行车调度/监控，环境较恶劣，会用,cPCI,15,DAQ,产品在几个市场的典型应用,自动测试(,ATE),军用,ATE,系统,要求高，一般用,VXI,或,PXI,实现,会用到继电器阵卡、开关卡,任意波形发生器卡、数字存储示波器卡,芯片测试系统,目前国内集中在6寸晶元厂，生产低集成度简单,IC,IO,卡配合低速采集卡,其它测试设备,16,DAQ-2000,系列板卡简介,创新的母,子卡架构,自动校正功能,A/D,、,D/A,同步进行,Scatter/Gather DMA,Timer,Logic,Data,Buffer,Voltage,Reference,AI CH,Trim DAC,ADC,PGA,17,Q: CD/DVD,读取头测试,CD/DVD,读取依靠悬臂定位；定位信号来自外部电压信号,悬臂加上电压后要快速到位，且无振荡,要求测量在不同激励模式下悬臂的机械运动情况,18,A: CD/DVD,读取头测试,DAQ-2010,激光,Doppler,干涉仪,频谱分析软件,A/D,D/A,正弦波,振动器,测量,CD,读取头的系统动态响应,19,PCI-9812,卡简介,PCI-9812,卡,高达20,M,采样频率,4路同步,A/D,转换,板载32,k sample FIFO,Bus Mastering DMA，,高达80,MB/s,吞吐率,提供外部时钟输入,灵活的触发选择：,后触发、预触发、中触发、延迟触发,20,Q:,雷达信号采集,传统雷达把回波强度直接转换成图像进行显示,问题：,无法实现自动识别,无法实时存储数据,无法进行进一步处理,要求将雷达信号直接数字化，利用计算机进行处理、分析,21,A:,雷达信号采集,雷达为脉冲发射,利用,PCI-9812,卡,1,路,20M,数字采样,对回波的包络进行数字化,在屏幕上以极坐标显示,可利用计算机进行各种处理,22,Q:,炮弹出膛速度测试,在炮膛中，炮弹在点火瞬间为静止，依靠爆炸产生的推力逐渐加速，至出膛时速度最大。,要求测出炮弹在炮膛中运动过程中的速度,时间曲线。,23,A:,炮弹出膛速度测试,采用,PCI-9812,卡，利用点火信号作为触发源,利用微波信号的,Doppler,频移测速度,20,M,采样频率，对结果进行动窗,FFT,分析,24,Q:,汽车点火系统检测,目前汽车越来越普及，对汽车维修设备的要求日益增加,汽车的发动机是心脏，而点火系统是最易出问题，也是最难判断的地方,要求对点火波形进行采集，并利用计算机加以分析，帮助判断问题所在,25,A:,汽车点火系统检测,用,PCI-9812,卡采集点火波形并加以分析,26,A:,汽车点火系统检测,(,续,),正常波形与典型故障波形,正常波形(重叠波),触点锈蚀波形,电容漏电波形,27,IC,封装测试,半导体测试设备，实现芯片自动分捡,图像传感器,分析软件,挑选,机构,运动控制卡,PCI-9812,28,Q:,动平衡,轴承转动平稳性,高速转动的轴承，如果存在转动惯量的不平衡，就会产生振动，带来危害，所以要进行配重,要求采集轴承高速转动中的振动信号，给轴承配重提供依据,29,A:,动平衡,轴承转动平稳性,实现轴承转动一周对加速度传感器采样1000次,高速转动的轴承，刻标记以产生定位脉冲,利用8554卡计脉冲频率，并产生2000倍该频率的方波作为,PCI-9812,外时钟,利用定位脉冲作为9812触发信号,光传感器,加速度传感器,30,Q:,无损探伤,声发射法,传统高压输电线路多采用陶瓷的“电葫芦”挂线,重，而且易损坏,积灰后高压情况下绝缘性能下降,目前国外多采用聚酯材料两端压接金属头挂线,要求压接过程中实时监测压接质量,压力是否达到规定值,压接中是否发生断裂,31,A:,无损探伤,声发射法,声发射：当材料受应力达到损坏边界时，会发出一定频率,(,数,kHz,数百,kHz),的声音信号,用,PCI-9812,卡采集压接过程中声传感器传回的信号,对信号加以分析、判断。,共8个压块,声传感器置,于一压块中,32,PCI-7300A,简介,PCI-7300A,卡,高达20,M,采样频率,32路,DIO,通道，灵活配置：,8,DI/8DO、8DI/16DO、16DI/8DO、16DI/16DO、32DI、32DO,板载64,kB FIFO,Bus Mastering DMA，,高达80,MB/s,吞吐率,灵活的握手方式(,Hand Shaking),33,Q:,高速,PCB,光模打印机,制作,PCB (,印制电路板)的过程：,绘图(利用,Protel,等软件),制作光模(相当把电路打印在透明片上),对原始印制板进行照排,用化学药品对照排后的板进行处理，留下的即是印制板,随着电路复杂度的增加，制作光模的时间越来越长，迫切需要提高速度,34,A:,高速,PCB,光模打印机,打印设备采用,MPU,进行控制，与计算机进行高速数字传输,采用,PCI-7300A,，,32CH DO,，高速传输。,利用,PCI-7300A,的握手信号确保不会丢失数据,35,Q:,新一代全电脑化,B,超设备,传统,B,超把换能器(线阵)回波数据直接转换成图像信号并显示,无法进行图像处理,无法进行自动判别/测量,要求将,B,超回波数据实时读入计算机，并进行处理/存盘,36,A:,新一代全电脑化,B,超设备,B,超前端的波束形成、回波调理及,A/D,转换等工作用户自制板卡完成,A/D,转换后的数据利用,FPGA,传至,PCI-7300A,利用握手信号完成数据传输，以确保数据完整性,利用计算机进行图像处理,实时图像增强,实时图像平滑,进行三维合成,37,Q:,数据高速串行传输,某类前端设备，提供高速串行数据接口，但传输速率、信号情况各有不同,传输速率最高达,100Mbps,左右,要求提供一个设备，可以连接各种前端设备，实现数据高速输入计算机、实时存盘,38,A:,数据高速串行传输,前端设备已提供串行高速传输的驱动电路,利用,FPGA,，实现串行数据,并行数据的转换，并通过,FIFO,加以缓存,利用,PCI-7300A,，通过握手信号与,FPGA,交换数据，以确保数据不会丢失,39,Q:,数字摄像机图象捕捉,目前城市中光污染日趋严重，天文台已看不清星空,光污染绝大部分为随机信号，可以通过长时间平均降低噪声,需要将观测的图像高速传进计算机进行长时间平均算法,40,A:,数字摄像机图象捕捉,高速影像传输,目标：完成,CCD,摄像头数据捕捉及处理,用,PCI-7300A,卡,外围自搭高速,A/D,转换电路,对,A/D,转换后的数据进行长时间平均，以去除随机噪声，提高系统信噪比,41,E1/T1,编码器功能测试,给,E1/T1,编码器外加正弦输入信号,利用,PCI-7300,的,DI,对编码器的输出数据流进行采集，加以判断,利用,PCI-7300,的,DO,可对采集数据进行回放,01011101,42,PCI-7300A,的其它典型应用,逻辑分析仪,数字信号发生器,波形、脉冲发生器,43,触摸屏自动测试,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,PCI-7248,电流源,固态继电器,PCI-9111,连接线,电阻式触摸屏,R=V/I;,测量电压以得到测试点的电阻,用固态继电器切换测试点,44,激光雕刻系统,激光雕刻系统,实现二维平面上的激光雕刻,用,PCI-6208V,卡,一路,AO,控制激光的强度,一路,AO,控制振镜的偏转,一路,DO,控制平台的移动,激光,45,保险丝熔断时间测试,测量保险丝在一定电流在的熔断时间，时间最长达数小时，要求精度达到,10us,用,PCI-8554,卡,保险丝通断转换成,TTL,信号,产生,1us,的方波做为时间基准,4,个,Counter,级联对,TTL,信号进行计数,46,水泥强度测试,对水泥块缓慢加压，直至水泥块破坏,利用,ACL-8111,对压力传感器的值进行采样,当压力值波动超过一定阈值时认为水泥块已被破坏,水,泥,47,Q&A,48,