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數據采集卡的設計原理

所謂的數據采集即為獲取模擬信號量（模擬信號轉化為數字信號后的數值），將采集到的信號做后續處理。由于DSP或者ARM等軟件處理信號時不能直接獲取信號量，需要專門的硬件去采集數據，負責數據采集的硬件即為數據采集系統，可以稱其為數據采集卡。

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數據采集卡

數據采集(DAQ)，是指從傳感器和其它待測設備等模擬和數字被測單元中自動采集或產生信息的過程。數據采集系統是結合基于計算機的測量軟硬件產品來實現靈活的、用戶自定義的測量系統。通常，必須在數據采集設備采集之前調制傳感器信號,包括對其進行增益或衰減和隔離等。

數據采集卡，即實現數據采集(DAQ)功能的計算機擴展卡，可以通過USB、PXI、PCI、PCI Express、火線(1394)、PCMCIA、ISA、Compact Flash等總線接入個人計算機。

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那么什么是數據采集卡呢？

簡單說，高速數據采集卡就是完成傳感器電壓模擬信號轉換成數字信號，并把數字信號傳輸至計算機的電路板卡。

在不同的領域，高速數據采集卡的界定有所不同，比如在機械振動領域，1MS/s采樣率可以算做高速數據采集范疇；而在雷達信號處理領域，1GS/s或可歸為高速數據采集范疇。一般而言，10MS/s往上的采樣率可稱做高速數據采集卡。

目前業內板卡形態的高速數據采集卡，很高的采樣頻率，有7GS/s、8GGS/s、10GS/s或12.5GS/s等。

典型的高速數據采集卡一般由以下幾大部分組成：AFE/FEA、AD、FPGA、時鐘、DDR內存、總線接口等要素。

高速數據采集卡總線接口形式一般有：PCIExpress、compactPCI、PXI、PXIExpress、VPX、USB等。

選擇高速數據采集卡時一般會從以下指標進行評估：采樣率、精度、通道、總線接口、帶寬、輸入量程、耦合方式、FPGA是否開放等。

高速數據采集卡的應用領域一般有：激光、通信、雷達、超聲、大型物理、電子對抗及其他數字信號處理領域。