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發布時間：2020-10-07 22:29
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高速數據采集存儲分類
1、基于PCIe總線計算機采集存儲系統:
這種系統一般采用PCIe高速數據采集卡做為高速AD轉換的入口，高頻模擬電信號經高速數據采集卡轉換成數字信號后經PCIeX8總線，將數字信號傳送至計算機。在高速電路的毛刺捕獲、電力設備高電壓試驗以及電力設備的遙感遙測等場合均需要高速或超高速數據采集技術。它的系統的中心是一款仔細挑選的性能的基礎計算機，它可以配備有8或 16個驅動器托架和6個PCIe插槽的超微4U塔式機， 并擁有2.4 GHz四核處理器，板載圖形處理器，8 GBRAM，專門用于系統安裝的256 GB固態硬盤，Windows7操作系統等配置。機箱上自帶的865W電源采用風扇靜音冷卻配置。
2，VPX架構的SATA采集存儲系統：
對于惡劣環境及外場等應用場合，桌面計算機形態的系統相對不太適合。如12位分辨率，當電壓量程為5000mV，單位增量為（5000mV）/4096=1。而基于vpx的總線的高速采集存儲系統可以規避普通計算機的一些不足，特別是抗震性方面的局限。vpx先天的優勢，如高密度接插件，歐卡規格，牢固安裝的高可靠導軌等，為在振動等場合（如機載，車載）提供了合適的選擇。
VPX采集存儲系統的主要架構一般為：VPX高速采集板，VPX FPGA SATA控制板，VPX 磁盤板（一般選用SSD固態硬盤）及VPX機箱平臺等。
3,嵌入式采集存儲系統
某些應用場合除了對于采集存儲系統要求堅固，可靠，小巧外，他對計算機的依賴比較低。基于標準總線并帶有高速DSP的高速數據采集板卡產品非常多,技術先進、市場主流的廠商主要有SpectrumSignalProcessing，SPEC，Signatec，Acquisitionlogic，Bluewave等公司。那么一種嵌入式的采集記錄儀器也應運而生。它采用自定義的總線結構，FPGA SATA控制與存儲單元集成在一起，而外部信號接口采用fmc的方式做為靈活適配的部件，如用于雷達采集的AD轉換板，用于圖像采集的mameralink板，用于光纖采集的光纖采集板等。
如何選擇數據采集卡
首先，選擇接口方式。
第二步，確定輸入和輸出指標。
這些指標有輸入和輸出的模擬量精度和速率,輸入和輸出的數字量電平和要求,輸入和輸出的數字傳輸協議方式.
第三步，選擇接口協議處理器。時間戳與每個觸發事件的事件的時間位置被存儲在一個額外的存儲器。 如果你的數據采集卡不需要處理器就能夠滿足要求,你可以現在動手設計了.否則,繼續努力! 接下來考慮的是接口協議處理器.PCI, USB, PCMCIA, CAN, 網卡都有專門的接口芯片.當然你也可以選擇FPGA加上軟件協議IP核,同樣能實現你的目標,但是難度很大.
第四步，選擇采集卡處理器。為了將lsb轉換成電壓，我們取數字化儀的輸入范圍除以2，提高到數字化儀的分辨率。 對于功能強大的數據采集卡,你需要選擇專用的處理器來預處理采集的數據.單片機, FPGA, DSP, ARM都是你可以挑選的對象. 單片機由于便宜,易于開發,開發的資料齊全,工程師眾多,很適合初學者你的.FPGA設計方便,具有速度和效率的優勢,也是不錯的選擇. DSP是專門為數據處理而設計,速度快,可以實現非常復雜的算法,是很好的選擇.ARM的功能過于復雜,適合于設計好的人機界面的場合. 有些器件將接口協議處理器和采集卡處理器集成在一體,這些芯片應該有更好的使用價值.
第五步，選擇數據采集電路。 很多公司提供采樣芯片:ADI,TI,MAXIUM,NS等等. 第六步，選擇驅動軟件和數據采集處理軟件的編寫語言。
采集卡的抗干擾問題
以下是魯科數據為您一起分享的內容，魯科數據專業生產高速數據采集板卡，歡迎新老客戶蒞臨。
高速數據采集卡可能引進噪音，主要包括來自周圍電子器件的隨機干擾、與激光器發射相關的電磁干擾和本底基線偏移。本底基線指激光雷達系統的暗背景測量基線，理想情形它是一條水平直線。選擇高速數據采集卡一般從如下幾個指標考慮：采樣率、分辨率、通道數、總線等。可是在實際系統中經常觀察到起點偏移，我們稱本底基線偏移。這種偏移很小，但是它不穩定，它與真實的信號重疊在一起成為測量誤差。為了能探測到污染分子的存在，必須很大的提高系統靈敏度，通常要把激光測量重復幾千次甚至幾萬次以提高信噪比。同時必須盡量的減小各種干擾，包括這種基線偏移。
實驗證明，減小外觸發信號可以減小本底基線偏移；說明基線偏移的一個重要來源是外觸發電壓。其產生的原因可能是板卡設計上的缺陷，外觸發信號的一部分經過分布電容耦合到了信號輸入端。采樣率：非常關鍵的指標，如果是包含直流分量的信號，采樣率的選擇一般是信號頻率的8倍以上。基線偏移的另一個重要來源是激光高壓放電脈沖干擾，它很不穩定，與接線情況，地線好壞，板卡設計，溫度濕度等都有關系。
