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usb采集卡
阅读:5274时间:2010-11-04 09:07:13

  usb采集卡是一种基于USB总线的数据采集卡,可直接插在计算机的USB接口上进行视频和相关数据的采集,构成实验室,产品质量检测中心等各种领域的数据采集,波形分析和处理系统.也可构成工业生产过程监控系统。

功能参数

  AD模拟量输入功能

  ·转换器类型:AD7818

  ·输入量程:±5V、±10V、0~+10V、0~+20V

  ·转换精度:12位(Bit)

  ·采样速率:采样速率为100KHz(10微秒/点),多通道总采样速率为50KHz(20微秒/点)

  ·软件通过率:突发采样速率(10微秒/点)

  ·物理通道数:32通道(单端), 16通道(双端)

  ·采样通道数:软件可选择(通过选择首末通道号实现)

  ·模拟量输入方式:单端输入和双端输入

  ·模拟输入阻抗:  100MΩ

  ·模拟输入共模电压范围:>±2V

  ·放大器建立时间: 2us

  ·放大器增益误差性: 0.05[%]

  ·非线性误差:±1LSB()

  ·系统测量精度:0.1[%]

  ·通道对外采用光耦隔离,隔离电压1000VAC

  ·工作温度范围:-40℃ to +85℃

  DI数字量输入功能

  ·锁存器: 74LS245

  ·通道数:16路

  ·电气标准: TTL兼容

  ·吸收电流:小于0.5毫安

  ·高电平的电压:2V

  ·低电平的电压:0.8V

  ·通道对外采用光耦隔离

  DO数字量输出功能

  ·驱动器: 74LS573

  ·通道数:16路

  ·电气标准: TTL兼容

  ·下拉电流:20mA

  ·上拉电流:2.6mA

  ·高电平的电压:3.4V

  ·低电平的电压:0.5V

  ·通道对外采用光耦隔离

系统要求

  软件方面:

  操作系统:Windows 2000和Windows XP操作系统的Windows Vista;WIN7

  系统设置:包括DirectX 9.0; 1024 × 768分辨率,32位真彩色。

  一个空闲的USB2.0端口

  微软 DirectX 9.0 (Windows 2000 建议安装)

  微软 Media Player 7.1 (Windows 2000 建议安装)

  硬件方面:

  CPU:英特尔Celeron2.4G或更快;

  内存:256MB或以上;

  USB:标准USB2.0接口;

  硬盘:40GB或以上(按增加磁盘空间的渠道数量和录像存储要求);

  建议1GB 以上的硬盘空间,供软件存放影片档案

元件布局及说明

usb采集卡元件布局

  上图是usb采集卡元件布局图,了解下面各主要元件的大体功能。

  一、信号输入输出连接器

  CN1:模拟信号的输入插座

  P1:数字信号的输出插座

  P2:数字信号的输入插座

  二、电位器

  RP1:放大器精调电位器

  RP2:放大器粗调电位器

  三、跳线器

  两个跳线器JP1和JP2

数据连接方法

  一、AD单端输入连接方法

  单端方式是指使用单个通路实现某个信号的输入,同时多个信号的参考地共用一个接地点。此种方式主要应用在干扰不大,通道数相对较多的场合。单端方式的实现另外需要借助相关跳线器的设置。

  可连接成模拟电压单端输入方式,32路模拟输入信号连接到AI0~AI31端,其公共地连接到AGND端。

  二、AD双端输入连接方法

  双端输入方式是指使用正负两个通路实现某个信号的输入,该方式也叫差分输入方式。此种方式主要应用在干扰较大,通道数相对较少的场合。双单端方式的实现另外需要借助相关跳线器的设置。

  可连接成模拟电压双端输入方式,可以有效抑制共模干扰信号,提高采集精度。16路模拟输入信号的正端分别接到IN00+~IN15+端,其模拟输入信号的负端分别接到IN00-~IN15-端,并且IN00-~IN15-端分别与AGND之间接一只几十KΩ至几百KΩ的电阻(当现场信号源内阻小于100Ω时,该电阻应为现场信号源内阻的1000倍;当现场信号源内阻大于100Ω时,该电阻应为现场信号源内阻的2000倍),为仪表放大器输入电路提供偏置。

信号调理

  节、输入信号调理

  usb采集卡所能采集的信号一般为某种范围内的电压信号,当输入信号为非标信号时,比如:电流、超范围高压、弱信号等,就不可以用板卡直接进行数据采集。这时就需要进行信号调理,将电流转化成电压信号,将超范围电压缩小、将弱信号放大到可采集范围……通过线性对应关系把采集的电压信号还原成物理量。

  这里有两种解决方案,1.信号调理模块,每个模块控制一路信号,分别对信号可以进行隔离、缩小、放大、滤波处理,由多个模块可以构成多路不同信号的采集系统。2.信号调理端子板,如果采集多路同类型的非标信号,可以采用这种方案。

  第二节、输出信号调理

  当通过计算机对外部设备控制时,有许多现场设备需要的信号为0 V ~ 24V 、4mA ~ 20mA等,这时你就需要对输出开关量和DA输出信号进行变送,产生适合接收设备的信号。那么这种情况下就需要输出信号调理模块。

注意事项

  ① 产品正面的IC芯片不要用手去摸,防止芯片受到静电的危害。万不得已时,请先将手触摸一下主机机箱(确保主机电源三线插头中的地线与大地相接),以提前放掉身体上的静电。

  ② 用户务必注意电源的开关顺序,使用时要求先插上USB采集卡,后开信号源的电源;先关信号源的电源,后拔USB采集卡。

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