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NI 数据采集卡使用入门

NI 数据采集卡使用入门
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NI 数据采集卡使用入门

NI 数据采集卡使用入门

一、安装与配置:

1. 在安装板卡之前,请首先安装NI-DAQ驱动程序软件。您可以在随卡附带的光盘内找到

这个驱动程序软件。另外,NI公司的网站上也提供这个驱动程序软件的免费下载:

https://www.doczj.com/doc/1112626212.html,/softlib.nsf/websearch/90B60D5899BCCCDB86256FC700581B

89?opendocument&node=132070_US

如果您使用LabVIEW或LabWindows/CVI 等软件来进行编程,需要在安装驱动软件之前先安装开发平台LabVIEW或LabWindows/CVI等软件。安装过程中,安装程序会提醒您插入DAQ驱动光盘。

2. NI-DAQ驱动软件正确安装后,请关闭计算机,插入数据采集板卡,启动计算机,即可自

动找到板卡并安装好,完成整个安装过程。

注意:在安装PCI或者PXI板卡时,一定要将电脑电源关闭;PC机则最好将电源线拔掉,

以免电脑主板关机后仍然带电,造成各类损伤。

二、模拟输入说明

1. 信号类型

根据信号的参考情况,一个电压源可以分为两类:接地信号、浮地信号。

接地信号:接地信号是信号的一端直接接地的电压信号。它的参考点是系统地(例如大地或建筑物的地)。最常见的接地信号源是通过墙上的电源插座接入建筑物地的设备,例如信号发生器和电源供电设备等。

浮地信号:一个不与任何地(如大地或建筑物的地)连接的电压信号称为浮地信号。一些常见的浮地信号有电池、热电偶、变压器和隔离放大器。

2.测量方式

按信号连接方式不同可分为三种测量方式:差分(DIFF);参考单端(RSE);非参考单端(NRSE)。

注意:NI公司的部分型号数据采集卡不一定完全支持上述三种测量方式,请查询对应数采卡的使用手册。

按测量方式分类可以分为以下两大类测试系统:

1)差分测试系统(DIFF)

n 可避免接地回路干扰

n 可避免因环境引起的共模干扰

当输入信号有以下情况时,使用差分测试系统:

n 低电平信号(例如小于1V)。

n 信号电缆比较长或没有屏蔽,环境噪声较大。

n 任何一个输入信号要求单独的参考点。

2)单端测试系统

尽管差分测试系统是一种比较理想的选择,但是单端测试系统可以使用两倍的测试通道。单端测试系统所有信号都参考一个公共参考点,即仪器放大器的负极。当输入信号符合以下条件时可以使用单端测试系统:

n 高电平信号(通常大于1V)。

n 距离比较短(通常小于5米)或电缆的屏蔽性能较好,环境无噪声。

n 所有信号可以共享一个公共参考点。

单端测试系统分为参考单端测试系统和非参考单端测试系统。

A 参考单端(RSE)

n 参考单端测试系统用于测试浮地信号,它把信号参考点与仪器模拟输入地连接起来。

B.非参考单端(NRSE)

n 可避免接地回路干扰

非参考单端测试系统用于测试接地信号。与参考单端测试系统不同的是因为所有输入信号都已经接地了,所以信号参考点不需要再接地。

针对上述信号使用的接线方式具体请参考下图:

一般来说:接地信号的测量,可以用差分或非参考单端方式;浮地信号的测量,可以用上述三种测量方式;

此外,在用差分和非参考单端测量方式时,为避免叠加在输入端的共模电压(仪器放大器输入端相对于仪器放大器接地端之间的电压)超出允许范围,需在测量端与测量地之间连接偏置电阻。

3 偏置电阻的选择

一个信号源必须有参考地AIGND(模拟地)。下图表示了在浮地信号源下,并行连接两个偏置电阻。如果你没有连接电阻,信号源浮地,信号源就不可能一直保持程控增益放大器(PGIA)的共模信号范围,程控增益放大器将饱和,而导致读数不准。

如果信号源阻抗小于100欧,最简单的方法是将信号的正端接到PGIA的正端,信号的负端接AIGND,也接到PGIA的负端输入,不用接任何电阻。

如果信号源阻抗大于100欧:

1)如果采集卡有交流耦合功能并启用(即采集卡内部有前端处理电路,可以去掉信号源的直流分量(一般方法为串联电容)):

PGIA需要在正端输入和AIGND之间加一个电阻(R1)。如果信号源为低阻抗,R1可选择阻值为100kW 到1MW,负端直接连到AIGND(即R2=0);如果信号源为高阻抗,一般选择在正负端各接一个电阻R1和R2(R1=R2)。

2) 如果采集卡没有交流耦合功能或者不启用:

A. 如果信号源阻抗比较大,直接连接会有不平衡的差分信号。噪声静电耦合给了正端,但由于负端接地却没耦合给负端,因此噪声显示为差分信号而不是共模信号,PGIA并不接收它。在这种情况下,需要将信号源负端通过一个电阻(R2)连到AIGND,而不是直接连接到AIGND,电阻值大概为信号源阻抗的100倍。这个电阻将平衡两路信号,将噪声同时耦合到两端。

B. 你也可以在正端和AIGND之间再连接一个电阻R1(R1=R2),来充分平衡信号。这种接法有利于更好的抗噪,但是两个电阻对信号源也会造成负担过重。

注意:接R1,R2之后测量信号的幅值会有-1%的误差。

4.NI常用数采卡接线方法简介

以PCI-6052E(68pin)为例,简单介绍一下不同测量方式的接线方法。

下图是PCI-6052E数采卡的引脚定义图:

(1)差分(DIFF)测量方式:

使用2根模拟输入接线,信号一端连接在PGIA正端,另一端连接在PGIA负端。板卡上正负端接线通道的关系:正端为ACHi,负端为ACH(i+8),(i=0..7),依此类推。例如:使用数采卡的0通道,信号源接ACH0(68号引脚),负端接ACH8(34号引脚)。

(2)参考单端(RSE)测量方式:

使用1根模拟输入接线,信号一端连接在PGIA正端,另一端连接在系统地端(AIGND)。板卡上正端为ACHi,系统地端为AIGND。例如:使用数采卡的0通道,信号源正端接ACH0(68号引脚),负端接AIGND(67号引脚)。

注:所有AIGND在板卡内部直接连通共地。

(3)非参考单端(NRSE)测量方式:

使用1根模拟输入接线,信号一端连接在PGIA正端,另一端连接在非系统地的共同端(AISENSE)。板卡上正端为ACHi,共同端为AISENSE。例如:使用数采卡的0通道,信号源正端接ACH0(68号引脚),负端接AISENSE(62号引脚)。

注:如用差分或非参考单端测量方式,注意偏置电阻的选择。(详见3 偏置电阻的选择)

(4)常见引脚定义:

ACHx:模拟输入端;

若使用差分方式则正负端对应关系为:ACHi,ACH(i+8),(i=0..7)。

AIGND: 模拟输入参考地接入方式参考端;

AISENSE: 模拟输入非参考地接入方式参考端;

三模拟输出说明

需要将输出正端接AOx,负端接AOGNDx。

1 下图表示了NI数据采集卡上的模拟输出的连接方法:

2 模拟输出端名称

原始输出端名称

实际命名

作用

DAC0OUT

AO0

模拟输出通道0 DAC1OUT

AO1

模拟输出通道1 EXTREF

AO EXT REF

模拟输出外部参考AOGND

AO GND

模拟输出地

例如:如果使用数采卡的1通道,就将输出正端接AO1(21引脚),负端接AOGND1(54引脚)。

四数字I/O

需要将输出正端接DIOx,负端接任意一个DGND。

1 各种设备的数字端口数量有所不同。下图表示了三种典型的数字I/O应用的连接方式:

图中P0<0..3>配置为数字输入,P0<4..7>配置为数字输出。数字输入应用包括接收TTL信号和接收外部设备状态(例如开关状态)。数字输出应用包括发送TTL信号和驱动外部设备(例如图示中的LED)。

例如:如果使用数采卡DIO的1通道作为输出,就将输出正端接DIO1(17引脚),负端接任意一个DGND (如18引脚)。

五计数器

计数器测量和产生数字信号。常用于测量信号频率或者信号周期。信号连接方式根据不同的设备要求而不同。

以6052E为例:

测常规时间(包括脉冲宽度,周期,频率):直接将待测信号正端接入计数器的SOURCE端(如计数器1的42引脚),信号负端接板卡的任意数字地(如35引脚);GATE(41引脚)可不接信号,使用内部时基(不用接线,软件定义);OUT(40引脚)可产生脉冲或脉冲序列。

测高频:可用两个计数器:计数器0的SOURCE(37引脚)使用内部时基(不用接线,软件定义),计数器0的OUT(2引脚)接计数器1的GATE(41引脚),待测频率接计数器1的SOURCE(42引脚)。

下列表是不同计数测量的输入接线端口。

测量

Ctr0 (计数器0)

Ctr1 (计数器1)

边沿计数

边沿:PFI8

计数方向:PFI11

边沿:PFI3

计数方向:PFI11

脉宽测量

PFI9

PFI4

周期/频率测量(低频用1个计数器)PFI9

PFI4

周期/频率测量(高频用2个计数器)PFI8

PFI3

周期/频率测量(大范围用2个计数器)

PFI8

PFI3

半周期测量

PFI9

PFI4

下列表是计数器输出的输出接线端口,你可以使用不同的PFI线。

Ctr0 (计数器0)

Ctr1

CTR 0 OUT(2引脚)

CTR 1 OUT(40引脚)

以M 系列数采卡举例:

下表是不同计数测量的缺省输入接线端口。对任何输入端口,你可以使用不同的PFI线。对于改变测量的PFI缺省输入,需要利用NI-DAQmx 通道属性在程序中设置。

测量

Ctr0 (计数器0)

Ctr1 (计数器1)

边沿计数

边沿:PFI8

计数方向:PFI11

边沿:PFI3

计数方向:PFI11

脉宽测量

PFI9

PFI4

周期/频率测量(低频用1个计数器)PFI9

PFI4

周期/频率测量(高频用2个计数器)PFI8

PFI3

周期/频率测量(大范围用2个计数器)PFI8

PFI3

半周期测量

PFI9

PFI4

两沿分离测量

开始:PFI10

停止:PFI9

开始:PFI11

停止:PFI4

位置测量

A:PFI8

B:PFI10

Z:PFI9

A:PFI3

B:PFI11

Z:PFI4

下列表是计数器输出的输出接线端口,你也可以使用不同的PFI线。Ctr0 (计数器0)

Ctr1

PFI 12

PFI 13

数据采集卡

USB2002数据采集卡使用说明书 北京阿尔泰科贸有限公司

USB简介 USB(UNIVERSAL SERIER BUS)又称之为通用串行总线,不仅仅简单地将计算机和外设连接在一起,而是使我们进入了一个全新的PC机时代。 USB是您进行数字图象处理的最佳选择,同时她也为数字化设计提供了无限的创造空间,一但您尝试使用了USB,势必爱不释手。 为什么USB越来越受到用户的青赖呢? 第一.USB实现了那些一直梦想快速直接连接外设到PC机的使用者的梦想,添加一个传统外设首先您不得不弄清楚在那些令人迷惑的端口序列中那一个才是您需要的。其次,在通常情况下,您还不得不提前拆开PC机,安装需要的板卡,并且选择跳线,诸如中断设置等,这些非常的麻烦。甚至使一些用户惧怕去想添加外设。USB使添加外设变的十分简单,任何人都可以轻松的做到。 首先,USB用一个标准的插拔端口代替了所有的不同种类的串并口。使用USB连接PC机和外设,您只须把他们连接在一起!剩下的事情USB会自动帮您完成。他就像是给您的PC机添加一个新的功能。您再也不须拆开您的PC机,也不必担心插入板卡,DIP跳线和中断设置。 第二.USB的即插即用功能,当您需要接入外设时,甚至不必关闭电源重启计算机。只要插入便可运行!PC自动检测外围设备并且配置必要的软件。这种功能可用于想分享外设的商业PC和笔记本PC。而当您需要移走外设时,只须拔走USB插头即可。 也许您会问“我可以同时接多个外围设备吗?PC机有足够的USB接口吗?” USB当然可以同时连接多个外围设备;许多PC机有两个以上的USB端口,而集线器——一种特殊的USB外围设备,可以附属多个USB端口,当您需要使用多于两个外设时,接入一个集线器即可。 第三.USB传输数据的速度非常快,达到12MBIT,而在新发行的USB2.0版本中,其传输速度居然达到480Mbit。 第一章概述

数据采集卡主要参数

数据采集(DAQ),是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。 ●通道数:就是板卡可以采集几路的信号,分为单端和差分。常用的有单端32路/差分16路、单端16路/差分8路 ●采样频率:单位时间采集的数据点数,与AD芯片的转换一个点所需时间有关,例如:AD转换一个点需要T = 10uS,则其采样频率f = 1 / T为100K,即每秒钟AD芯片可以转换100K的数据点数。它用赫兹(Hz),常有100K、250K、500K、800K、1M、40M等 ●缓存的区别及它的作用:主要用来存储AD芯片转换后的数据。有缓存可以设置采样频率,没有则不可以。缓存有RAM和FIFO两种:FIFO应用在数据采集卡上,做数据缓冲,存储量不大,速度快。RAM是随机存取内存的简称。一般用于高速采集卡,存储量大,速度较慢。 ●分辨率:采样数据最低位所代表的模拟量的值,常有12位、14位、16位等(12位分辨率,电压5000mV)12位所能表示的数据量为4096(2的12次方),即±5000 mV电压量程内可以表示4096个电压值,单位增量为(5000 mV)/ 4096=1.22 mV。分辨率与A/D 转换器的位数有确定的关系,可以表示成FS/2n。FS表示满量程输入值,n为A/D转换器的位数。位数越多,分辨率越高。 ●精度:测量值和真实值之间的误差,标称数据采集卡的测量准确程度,一般用满量程(FSR,full scale range)的百分比表示,常见的如0.05%FSR、0.1%FSR等,如满量程范围为0~10V,其精度为0.1%FSR,则代表测量所得到的数值和真实值之间的差距在10mv以内。 ●量程:输入信号的幅度,常用有±5V、±10V 、0~5V 、0~10V ,要求输入信号在量程内进行 ●增益:输入信号的放大倍数,分为程控增益和硬件增益,通过数据采集卡的电压放大芯片将AD转换后的数据进行固定倍数的放大。由两种型号PGA202 (1、10、100、1000) 和PGA203 (1、2、4、8)的增益芯片。 ●触发:可分为内触发和外触发两种,指定启动AD转换方式。

高速以太网通讯数据采集卡使用说明

16 位 64 通道 500KSPS 光隔 AD 16 通道光隔数字入/16 通道光隔数字出 T9255 使用说明书 一、性能特点: 本板采用有线 10M/100M 以太网口的数据采集器。 本采集卡提供基于 DLL 的编程技术,用户不需要网络知识就可以实现网络采集与控制功能。 本板通过采用高速高精度 AD 芯片、高精度的放大器、高密度 FPGA 逻辑芯片、精细地布线以及优良的制版工艺,实现了高速、高精度实时数据采集,具有以下性能特点: 1、2、 3、 4、5、6、64 通道模拟量高速采集。可以设置 1-64 通道采集,起始通道号可以自由设定。 AD 幅值采集高精度:16 位采集精度,长时间采集时,误差跳码为±2LSB,相对精度优于 0.001%,直流电压波动小于 0.1 毫伏。 软件校准:将校准信息存储在板卡上,用户不用打开仪器设备就可以进行校 准,使用方便,一般情况下不需要用户进行任何校准。 丰富的备用扩展资源:板上 CPLD 资源非常丰富,可以为用户的特殊需求进行定制,如旋转编码器接口、脉冲周期测量接口、PWM 输出接口、外同步接口、触发记录接口、开关量控制接口等(定制)。 提供外部时钟模式:在该模式下,外部时钟信号启动所有通道采集一次,从而 实现多通道与外时钟同步采集模式(定制)。 提供外部触发启动模式:在该模式下,只有当外部给出上升延触发信号后才开 始采集,从而实现用户外触发采集模式的需要(定制)。

二、功能与指标 AD 的性能指标: AD 采样精度:16 位 AD 通道数:单端方式 64 通道。 AD 采集的综合跳码误差为±2LSB。 模拟采集的定时精度:缺省情况下为 50PPM,特殊要求可以定制 AD 输入电压范围:-5V 到+5V、0-10V 可选,或根据用户需要定制量程。 AD 输入阻抗:100 千欧 模拟输入安全电压:±15 伏。当超过 AD 输入量程时,只要不超过安全电压就不 会损坏硬件。建议用户尽可能使输入信号在量程范围内。 抗静电电压:2000 伏 采集方式:连续采集 模拟量安全电压:当输入电压超过±20V 时,有可能造成硬件损坏,由此造成的损 失不在保修范围内。 接口: 总线方式:10M/100M 以太网 开关量指标: 16 路数字量输入,独立光电隔离模式,TTL 电平方式,高电平输入为 高于 2.4V,低电平低于 0.8V,限流电阻 1k 欧姆。 开关量输入的电流,小于 1uA 16 路数字量输出,上电复位清零功能,高电平输出大于 2.4V,低电平 输出低于 0.2V 开关量输出的电流大于 5mA,小于 10mA。 电源: 外部电源输入 10-30V DC,电源电流 200mA。 尺寸: 电路板尺寸:150mm*100mm 电路板定位孔:140*90——Φ3.5mm 工作环境 工作温度:0-70℃ 环境湿度:90%以内

DAQ数据采集卡快速使用指南

DAQ数据撷取卡快速使用指南 首先感谢您选购NI的DAQ产品,以下将简短地为您叙述快速安装与使用DAQ卡的步骤。 在安装DAQ的硬件之前,请您先确认是否安装了DAQ的驱动程序,基本上您的计算机必须有Measurement And Automation (MAX)来管理您所有的NI装置,另外您必须安装NI-DAQ软件,目前建议安装最新的版本(您可利用光盘安装或是上网下载最新版本驱动程序https://www.doczj.com/doc/1112626212.html,/support点选Drivers and Updates),新版驱动程序可支持大多数NI的DAQ卡片,包含S、E、M系列以及USB接口产品。 在安装完成NI-DAQ之后,您可以在桌面上发现有MAX应用程序,此时您可以关闭计算机,进行硬件安装,将PCI或是PCMCIA接口的DAQ卡片插入并重新开机,开机之后操作系统会自行侦测到该装置,并且自动安装驱动程序,依照对话框的带领便能顺利完成安装程序。 安装程序完成后,建议您开启MAX在Device and interface选项中会有Traditional DAQ 以及DAQmx两个类别,那是依照您的卡片型号支持哪一种API而分类,一般而言,E系列卡片两种都支持,而M系列只支持DAQmx,S系列则不一定,在对应的Traditional DAQ 或DAQmx中找到您的DAQ卡片型号,然后建议您先进行校正以及测试。 您可参考https://www.doczj.com/doc/1112626212.html,/support/daq/versions确认您硬件适用的版本 如何做校正与硬件测试:

若需校正硬件,请于MAX中,您所安装的卡片型号上按鼠标右键选择self-calibration 即可,系统会对DAQ卡以现在温度做一次校正。 若需测试硬件,请于MAX中,您所安装的卡片型号上按鼠标右键选择Test Panels,然后选择所要测试的项目,并且依照接脚图将讯号连接妥当即可测试,建议您分别测试AI、AO、DI以及Counter。 接脚图: 您可以在MAX中的DAQmx找到您所安装的卡片型号,并按鼠标右键,选择Device Pinout便可以依照接脚图去连接相关接法,进行量测。 接线模式(Input Configuration):接线模式一般有分为Differential、RSE、NRSE三种,其中以Differential最为准确,但此模式需要一次使用掉两个channel,一般而言,选择Differential

控制系统选型

定日镜跟踪控制系统 一、控制实现的功能 根据系统要求,控制系统实现如下功能: (1)模拟量采集:定位光电传感器输出电压差动信号; (2)电机控制:M1电动机控制((方位角方向的控制),M2电动机的控制(高度角方向的控制); (3)开关量输入:手动开关输入和接近开关输入。 二、控制信号 (1)3路模拟量输入:定位光电池电压总和信号,方位角方向电压差信号,高度角方向电压差信号 (2)4路PWM输出:分别控制高度角和方位角电机的运行方向和速度; (3)开关量输入:手动开关输入量用于调试电机,接近开关输入量用于防止电机运行超过机械结构的极限位置; (4)3行通信接口:上位监控计算机、方位角编码器、高度角编码器; (5)人机界面装置,采用触摸屏; 其处理电路接口原理图如下: 三、DSP外围器件接口

(1)DSP主芯片选择 根据上述要求,选择TMS320C2812 DSP芯片,主要技术参数为: 指令周期:150MHz 6.67ns;4M字线性程序地址;4M字数据地址;具有外部存储器接口;看门狗定时模块;TM320C2812 DSP是32位定点DSP,速度可达150MPS,是电动机控制专用DSP的高端产品。 具体引脚功能如下: XA[0]~ XA[18]:19位地址总线 XD[0]~ XA[15]:16位数据总线 ADCINA0~ ADCINA7:采样/保持A的8通道模拟输入 ADCINB0~ ADCINB7:采样/保持B的8通道模拟输入 GPIOA0~ GPIOA5:PWM输出引脚#1~#6 GPIOB0~ GPIOB5:PWM输出引脚#7~#12 TMS320LF2407 DSP芯片,高性能、低价位16位定点,单指令周期25ns(40MHz),40MIPS。32K程序存储器,8个16位PWM 或者使用STC12系列单片机 STC12C5410AD系列及STC12C2052AD系列是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容8051,但速度快8~12倍。 STC12C5410AD:4路PWM,8路高速10位AD转换,具有10KFlash程序存储器,针对电机控制,强干扰场合。 STC12C2052AD:2路PWM,8路高速8位AD转换,具有5KFlash程序存储器;

第六章模拟量输入输出与数据采集卡

第六章模拟量输入输出与数据采集卡 通过本章的学习,使考生掌握D/A,A/D转换的原理和典型芯片,在此基础上了解工业控制计算机常用模板的组成和应用。 要求: (1)了解D/A转换的工作原理和8位,12位D/A转换芯片;D/A转换器与总线的连接和应用方法。 (2)了解A/D转换器的工作原理和指标,熟悉A/D转换的典型芯片和多路转换器,采样保持器的工作原理。 (3)了解数据采集卡的组成和指标及其应用方法,了解工控机配套模板的概况。 一、重点提示 本章重点是D/A,A/D转换器的工作原理,与总线的连接方法。 二、难点提示 本章难点是利用这些芯片和多路开关、采样保持器组成数据采集卡的应用方法。 考核目的:考核学生对微型计算机的模拟通道的构成及工作原理的掌握。 1.数模转换器D/A (1)D/A转换的指标和工作原理 / (2)典型D/A转换器芯片 (3)D/A转换器与总线的连接 2.模数转换器A/D (1)A/D转换器的工作原理(双积分和逐次逼近型A/D转换),A/D转换器主要指标 (2)典型A/D转换器芯片(ADC0809及.12位A/D芯片)的功能和组成,与总线的连接 3.多路开关 (1)数据采集系统对多路开关的要求 (2)几种多路开关芯片 (3)几种多路开关的主要技术参数 4.采样保持器 (1)采样保持器的工作原理 (2)常用的采样保持器芯片 5.数据采集卡的组成及其应用 本章知识结构如下: (一)D/A转换接口 D/A转换器的作用是将二进制的数字量转换为相应的模拟量。D/A转换器的主要部件是电阻开关网络,其主要网络形式有权电阻网络和R-2R梯形电阻网络。 集成D/A芯片类型很多,按生产工艺分有双极型、MOS型等;按字长分有8位、10位、

研华数据采集卡USB 的安装和使用

基于Labview的研华数据采集卡的安装和使用数据采集卡型号:USB 4704,要求用labview采集研华的采集卡上的数据第一节研华设备管理器DAQNavi SDK安装 安装前的准备: 要求先安装好labview, 然后再进行以下安装 第一步: 安装研华的DAQ设备管理程序DAQNavi SDK包 1. 双击""文件,弹出安装对话框, 选择第1项“Update and DAQNavi”并点击“Next”: 点击“Next”:

如左上所示勾选,并点击“Next”: 点击“Next”,得如下图所示对话框,表示正在安装,请耐心等待。

耐心等待安装结束。安装结束后,选择操作系统上的“程序”,在程序列表中应该有“Advantech Automation”选项,点击该选项展开应有“DAQNavi”,如下图所示: 单击上图中的“Advantech Nagigator”选项,即可打开研华的设备管理器对话框,如下图所示,在这里,左侧的“Device”栏中列出了本机上连接的所有采集卡,可以对这些卡进行管理和测试,具体如何测试,请参照帮助文档。

第三二步.usb4704采集卡驱动安装 1. 双击“进行安装; 2. 安装完毕后,将采集卡与PC机相连(将usb数据线一端连上采集卡,另外一端连到计算机的USB口上),系统将自动安装采集卡的驱动,并识别采集卡。 3. 检查采集卡安装成功否 首先查看插在PC机上的采集卡上的灯是否呈绿色; 其次,打开“DAQNavi”,如下图所示,观察设备列表中是否显示出了“USB-4704” 第三步:在研华的设备列表中添加模拟卡(Demo Device) 若没有实际的采集卡,可以添加模拟卡进行模拟测试和数据采集编程练习 那么如何添加模拟卡呢? 如下图所示,点击“Advantech Automation”——〉DAQNavi ——〉Add Demo Device

中泰数据采集卡使用方法

中泰数据采集卡使用方法 一.多功能板接线方法 1. 图1 ?当测电流信号时,采集卡A/D端接PS-003端子板,根据电流、采集方式(单端和双端),再PS003上的RA(单端)或者RC(双端)上焊接不同的电阻,将电流转换为 电压,方便采集。 ?4~20mA电流信号转换为1~5V电压信号时焊接250Ω精密电阻,转换为2~10V电压信号时焊接500Ω精密电阻。 ?0~10mA电流信号转换为0~10V电压信号时焊接1KΩ精密电阻,转换为0~5V电压信号时焊接500Ω精密电阻。 ?开关量端接PS-006端子板(端子定义即配接的采集卡的开关量定义),请察看相关说明书。 ?和PS-003配接适用板卡:PCI-8310 PCI-8360 PCI-8319 PCI-8325 PCI-8333 PCI-8335B PCI-8340 PC-6310 PC-6313 PC-6315 PC-6319 PC-6325 PC-6333 PC-6340等 ?和PS-006配接适用板卡:PCI-8310 PCI-8360 PCI-8344 PCI-8319 PCI-8322 PCI-8324 PCI-8320 PCI-8325 PCI-8333 PCI-8335B PCI-8340 PC-6311 PC-6313 PC-6315 PC-6322 PC-6323 PC-6317等 2.

图2 ?测电压信号时,采集卡A/D端可接PS-006端子板?开关量端接PS-006端子板 二.开关量DI DO接线方法 图3 ?DI 16路,接PS-006端子板 ?DO 16路,接继电器输出PS-002端子板 ?适用板卡:PCI-8408 PC-6408 ?继电器板卡须外加12V或者24V电源 三.开关量DO接线方法

数据采集板卡指标

NI632x Specifications Specifications listed below are typical at 25°C unless otherwise noted. Refer to the X Series User Manual for more information about NI PCIe-6320/6321/6323 devices. Analog Input Number of channels NI 6320/6321..............................8 differential or 16single ended NI 6323.......................................16 differential or 32single ended ADC resolution...............................16 bits DNL................................................No missing codes guaranteed INL..................................................Refer to the AI Absolute Accuracy Table Sampling rate Maximum...................................250 kS/s single channel, 250 kS/s multi-channel (aggregate) Minimum....................................No minimum Timing accuracy.........................50 ppm of sample rate Timing resolution.......................10 ns Input coupling.................................DC Input range......................................±10V, ±5V, ±1V,±0.2V Maximum working voltage for analog inputs (signal + common mode)................±11 V of AI GND CMRR (DC to 60 Hz).....................100 dB Input impedance Device on AI+ to AI GND......................>10 GΩ in parallel with100 pF AI– to AI GND......................>10 GΩ in parallel with100 pF Device off AI+ to AI GND......................1200 Ω AI– to AI GND.......................1200 Ω Input bias current.............................±100 pA Crosstalk (at 100 kHz) Adjacent channels.......................–75 dB Non-adjacent channels................–90 dB Small signal bandwidth (–3 dB)......700 kHz Input FIFO size................................4,095 samples Scan list memory.............................4,095 entries Data transfers...................................DMA (scatter-gather), programmed I/O Overvoltage protection (AI <0..31>, AI SENSE, AI SENSE2) Device on....................................±25 V for up to two AI pins Device off...................................±15 V for up to two AI pins Input current during overvoltage condition......................±20 mA max/AI pin Settling Time for Multichannel Measurements Accuracy, full scale step, all ranges ±90 ppm of step (±6 LSB)..........4 μs convert interval ±30 ppm of step (±2 LSB)..........5 μs convert interval ±15 ppm of step (±1 LSB)..........7 μs convert interval Analog triggers................................None

NI 数据采集卡使用入门

NI 数据采集卡使用入门 NI 数据采集卡使用入门 一、安装与配置: 1. 在安装板卡之前,请首先安装NI-DAQ驱动程序软件。您可以在随卡附带的光盘内找到 这个驱动程序软件。另外,NI公司的网站上也提供这个驱动程序软件的免费下载: https://www.doczj.com/doc/1112626212.html,/softlib.nsf/websearch/90B60D5899BCCCDB86256FC700581B 89?opendocument&node=132070_US 如果您使用LabVIEW或LabWindows/CVI 等软件来进行编程,需要在安装驱动软件之前先安装开发平台LabVIEW或LabWindows/CVI等软件。安装过程中,安装程序会提醒您插入DAQ驱动光盘。 2. NI-DAQ驱动软件正确安装后,请关闭计算机,插入数据采集板卡,启动计算机,即可自 动找到板卡并安装好,完成整个安装过程。 注意:在安装PCI或者PXI板卡时,一定要将电脑电源关闭;PC机则最好将电源线拔掉, 以免电脑主板关机后仍然带电,造成各类损伤。 二、模拟输入说明 1. 信号类型 根据信号的参考情况,一个电压源可以分为两类:接地信号、浮地信号。 接地信号:接地信号是信号的一端直接接地的电压信号。它的参考点是系统地(例如大地或建筑物的地)。最常见的接地信号源是通过墙上的电源插座接入建筑物地的设备,例如信号发生器和电源供电设备等。 浮地信号:一个不与任何地(如大地或建筑物的地)连接的电压信号称为浮地信号。一些常见的浮地信号有电池、热电偶、变压器和隔离放大器。 2.测量方式 按信号连接方式不同可分为三种测量方式:差分(DIFF);参考单端(RSE);非参考单端(NRSE)。 注意:NI公司的部分型号数据采集卡不一定完全支持上述三种测量方式,请查询对应数采卡的使用手册。 按测量方式分类可以分为以下两大类测试系统:

数据采集和控制系统设备选型问答

数据采集和控制系统设备选型问答 1

数据采集和控制(DA&C)系统设备选型问答ss ----PC-BASED篇 一、DA&C系统一般有哪几种形式?各有何优点?未来趋势是什么? 二、为什么说PC-BASED系统开放性好? 三、基于PC-BASED的DA&C系统有几种形式 四、数据采集卡的分类? 五、模拟量输入为何分单端和差分? 六、数据采集卡如何与端子搭配 七、A/D转换后数据传输共有几种形式? 八、数据采集卡软硬件件如何整合? 九、采用分布式数据采集系统有何好处? 十、现场总线的分类及特点 一、DA&C系统一般有哪几种形式?各有何优点?未来趋势是什么? 粗略的讲,DA&C能够采用三种形式来构成: (1) 基于PLC的顺序逻辑控制系统。 (2) 基于DCS的大型控制系统 (3) 基于PC-BASED的DA&C系统。 优缺点见下表。 比较项目PLC DCS PC- BASED 实时性高。可用于严格场 合,如锅炉、电梯、 机车等控制高。可用于大型严格 场合,如化工、钢 铁、石油等场合 中。 价格中高低 开放性差。属于专属系统差。属于专属系统强。 2

随着PC及网络技术的迅猛发展,未来的趋势是PLC及DCS逐渐向PC-BASED靠拢,如采用PC的CPU、流行的Ethernet、通讯协议;同时PC-BASED逐渐向PLC及DCS渗透,如采用遵循IEC-1131的软PLC。三者会取长补短,即PLC和DCS的开放 讯能力逐渐加强,同时PC-BASED的实时性进一步提高。 二、为什么说PC-BASED系统开放性好? PC-BASED系统采用INTEL或兼容的硬件及微软或兼容的软件,俗称WINTEL架构。由于WINTEL架构已经成为商业PC机的其标准公开、结构公开、软件及开发工具公开,因此具有很好的开放性。且硬件成本和开发成本相比较均很低。因此,PC 的DA&C架构受到广大用户的欢迎。 三、基于PC-BASED的DA&C系统有几种形式 (1) 基于板卡的集中式数据采集系统。基本方式是采用数据采集卡进行数据采集。具有代表性的厂家如Advantech、NI 利。主要做法是将一块基于IAS或PCI的板卡插入工业计算机或商用机(非严格场合)上,将外部信号经过导线引至计算机上然后接入数据采集卡,经过定制的软件就能够进行采集。优点是成本较低,速度块,如1MHZ数据采集,缺点是可靠性一 布线费用高 (2) 基于分布式的数据采集系统。基本方式是采用基于现场总线的数据采集智能模块,流行的现场总线如RS-485(非严格BUS、Profibus等。代表性的厂家如ADVANTECH ADAM系列等。基本做法是经过现场总线将智能模块引入计算机,上位机制的软件和智能模块通讯。优点是易维护、布线简单、可靠性高,缺点是采样速度低、成本较高。 四、数据采集卡的分类? 1.按照采集信号的类型分:模拟量输入输出、数字量输入输出、定时/计数等三种; 2.按照采样速度可分成高速和低速; 3

数据采集卡USB-DMP609使用手册

USB-DMP609 使用手册 ?USB2.0总线AD数据采集控制模块 ?32位ARM内核主控系统 ?16路单端16位AD,内部时钟触发连续采样 ?内置程控增益控制,三档在程可控变档 ?板载FIFO存储系统,存储深度42K ?二路12位DA输出 ?开关量:16路可程控输入、输出I/O ?一路16位计数器、频率计 ?一路程控脉冲发生器 ?模拟正弦波、三角波、锯齿波发生器 ?二路基频可程控脉宽调制(PWM)发生器 Sdjn3k济南三科 2011/8 V1.0

注意:请在开始使用模块前仔细阅读本使用手册 检查 打开包装请查验如下: ?USB-DMP609数据采集卡 ?光盘。 ?USB电缆。 ?DB25插头, 26Pin排线插头。 安装 关掉PC机电源,将采集卡USB电缆插入主机的任何一个USB插槽中并将外部的输入、输出线连好。如果主机有多套USB采集卡,请每次只安装一个采集卡。软件启动安装请参看第3章说明。 保修 本产品自售出之日起一年内,用户遵守储存、运输和使用要求,而产品质量不合要求,免费维修。因违反操作规定和要求而造成损坏的,需缴纳器件费和维修费及相应的运输费用,如果板卡有明显烧毁、烧糊情况原则上不予维修。 注意: 1、如使用外接电源,请一定先检查确认电源极性及电压符合技术要求,并使用合格电源(如某些电源在开关时易产生强感应电压而击穿板卡)。 2、所有与板卡连接的输入、输出信号端都不能超过技术要求的电压幅度及包含有强感应脉冲电压,以免造成板卡损坏。 3、不可带电焊接板卡任何接线端及带电插拔接线接口器。

目录一、模块说明 ◆USB-DMP609采集卡简介 ◆主要特点及性能 二、原理 ◆简介 ◆模拟输入及AD数据计算 1、模块输入 2、AD转换数据的计算 ◆DA部分原理及数据计算 ◆开关量输入/输出部分的原理 ◆计数器、频率计 ◆脉冲及模拟波形发生器 ◆PWM 三、安装与连接 ◆安装 ◆信号连接注意事项 ◆连接器插座的定义 1、J1的定义 2、J2的定义 3、电源插口

工业相机的选型规则

工业相机的选型规则 工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件,其最本质的功能就是将光信号转变成AFT-808小型高清工业相机为有序的电信号。选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节,相机不仅是直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等,同时也与整个系统的运行模式直接相关。 在机器视觉系统应用中,工业相机、工业镜头、图像采集卡、机器视觉光源、机器视觉系统平台软件,在选择过程中存在很多问题,那么今天就工业相机、工业CCD摄像头的选择,给大家介绍一些经验。 1、选择工业相机的信号类型 工业相机从大的方面来分有模拟信号和数字信号两种类型。 模拟相机必须有图像采集卡,标准的模拟相机分辨率很低,一般为768*576,另外帧率也是固定的,25帧每秒。另外还有一些非标准的信号,多为进口产品,那么成本就是比较高了,性价比很低。所以这个要根据实际需求来选择。另外模拟相机采集到的是模拟信号,经数字采集卡转换为数字信号进行传输存储。模拟信号可能会由于工厂内其他设备(比如电动机或高压电缆)的电磁干扰而造成失真。随着噪声水平的提高,模拟相机的动态范围(原始信号与噪声之比)会降低。动态范围决定了有多少信息能够被从相机传输给计算机。工业数字相机采集到的是数字信号,数字信号不受电噪声影响,因此,数字相机的动态范围更高,能够向计算机传输更精确的信号。 2、工业相机的分辨率需要多大。 根据系统的需求来选择相机分辨率的大小,下面以一个应用案例来分析。

应用案例:假设检测一个物体的表面划痕,要求拍摄的物体大小为 10*8mm,要求的检测精度是0.01mm。首先假设我们要拍摄的视野范围在12*10mm,那么相机的最低分辨率应该选择在:(12/0.01)* (10/0.01)=1200*1000,约为120万像素的相机,也就是说一个像素对应一个检测的缺陷的话,那么最低分辨率必须不少于120万像素,但市面上常见的是130万像素的相机,因此一般而言是选用130万像素的相机。但实际问题是,如果一个像素对应一个缺陷的话,那么这样的系统一定会极不稳定,因为随便的一个干扰像素点都可能被误认为缺陷,所以我们为了提高系统的精准度和稳定性,最好取缺陷的面积在3到4个像素以上,这样我们选择的相机也就在130万乘3以上,即最低不能少于300万像素,通常采用300万像素的相机为最佳(我见过最多的人抱着亚像素不放说要做到零点几的亚像素,那么就不用这么高分辨率的相机了。比如他们说如果做到0.1个像素,就是一个缺陷对应0.1个像素,缺陷的大小是由像素点个数来计算的,试问0.1个像素的面积怎么来表示?这些人以亚像素来忽悠人,往往说明了他们的没有常识性)。换言之,我们仅仅是用来做测量用,那么采用亚像素算法,130万像素的相机也能基本上满足需求,但有时因为边缘清晰度的影响,在提取边缘的时候,随便偏移一个像素,那么精度就受到了极大的影响。故我们选择300万的相机的话,还可以允许提取的边缘偏离3个像素左右,这就很好的保证了测量的精度。 3、选择工业相机的芯片。 工业相机从芯片上分,有CCD和CMOS两种。 如果要求拍摄的物体是运动的,要处理的对象也是实时运动的物体,那么当然选择CCD芯片的相机为最适宜。但有的厂商生产的CMOS相机如果采用帧曝光(全局曝光)的方式的话,也可以,虽然是CMOS芯片,但在拍摄运动物体时绝不比CCD的差,又假如物体运动的

数据采集卡选型

基于虚拟仪器技术的柴油发动机测控系统 2007-03-09 19:03:27 作者:吴伟斌洪添胜来源:互联网 摘要: 介绍了采用NI公司的DAQ卡、SCXI信号调理模块及PC机构成的一个基于虚拟仪器技术的柴油发动机制测控系统。它通过LabVIEW的编程,使用户界面直观地显示在显示器上,方便了调试。该系统已应用在柴油发动机燃用柴油和十六种植物油的稳态性能测试试验上,运行情况良好,且各测量参数的误差与发送机试验图家标准对比,都满足了要求。 关键词: 虚拟仪器数据采集卡信号调理模块测功器LabVIEW 发动机测试仪器经历了模拟仪器、数字化仪器和智能仪器三个阶段。模拟仪器的基本结构是由磁机械式的,采用模拟器件组成各种电路,精度低、速度慢、适应性差;而数字化仪器如数字转速表等,主要由数字电路来实现,在测试精度、速度和仪器寿命等方面都比模拟仪器有较大的提高。随着数字信号处理技术及大规模集成电路的发展,出现了以微机为核心的智能仪器,但由于其是以功能模拟的形式存在的,无论开发还是应用,都缺乏灵活性。20世纪80年代后期,微机性能是得到极大提高,而向测试分析的通用软件开发平台的成功应用,使得虚拟仪器应运而生。利用虚拟仪器技术,用户可以自定认义仪器的功能,创建32位编译程序,从而提高了常规数据采集和测试等任务的运行速度。W40型电涡流测功器是华南农业大学从德国进口的测功设备。该测试设备的数字化水平较低,控制台均采用机械式按钮,且经过近二十年的连续运转,设备已严重老化,出现明显的零点漂移,部分测试电路板已出现故障,经多次修理仍不正常,严重影响了测试工作的正常进行。为此,在确保数据采集的精度和实时性、改善数据处理功能、提高易操作性和整个测试设备数字化水平的原理下,充分利用虚拟仪器的优势,对原有设备进行了更新和扩充,形成了一个测控系统。 1 系统硬件设计1.1 系统硬件组成测试系统的硬件组成主要包括NI公司的PCI-6024E 型DAQ卡和SCXI信号调理模块。SCXI信号调理模块包括机座模块SCXI-1000、热电偶模块组SCXI-1125和SCXI-1328、应力应变模块组SCXI-1520和SCXI-1314等。系统结构图

研华数据采集卡USB的安装和使用

基于Labview的研华数据采集卡的安装和使用 数据采集卡型号: USB 4704,要求用labview采集研华的采集卡上的数据第一节研华设备管理器DAQNavi SDK安装 安装前的准备: 要求先安装好labview, 然后再进行以下安装 第一步: 安装研华的DAQ设备管理程序DAQNavi SDK包 1. 双击""文件,弹出安装对话框, 选择第1项“Update and DAQNavi”并点击“Next”: 点击“Next”:

如左上所示勾选,并点击“Next”: 点击“Next”,得如下图所示对话框,表示正在安装,请耐心等待。

耐心等待安装结束。安装结束后,选择操作系统上的“程序”,在程序列表中应该有“Advantech Automation”选项,点击该选项展开应有“DAQNavi”,如下图所示: 单击上图中的“Advantech Nagigator”选项,即可打开研华的设备管理器对话框,如下图所示,在这里,左侧的“Device”栏中列出了本机上连接的所有采集卡,可以对这些卡进行管理和测试,具体如何测试,请参照帮助文档。

第三二步.usb4704采集卡驱动安装 1. 双击“进行安装; 2. 安装完毕后,将采集卡与PC机相连(将usb数据线一端连上采集卡,另外一端连到计算机的USB口上),系统将自动安装采集卡的驱动,并识别采集卡。 3. 检查采集卡安装成功否 首先查看插在PC机上的采集卡上的灯是否呈绿色; 其次,打开“DAQNavi”,如下图所示,观察设备列表中是否显示出了“USB-4704” 第三步:在研华的设备列表中添加模拟卡(Demo Device) 若没有实际的采集卡,可以添加模拟卡进行模拟测试和数据采集编程练习 那么如何添加模拟卡呢 如下图所示,点击“Advantech Automation”——〉DAQNavi ——〉Add Demo Device

PC数据采集卡说明书

PC-6311D模入模出接口卡技术说明书 1.概述: PC-6311D 模入模出接口卡适用于具有ISA 总线的PC系列微机,具有很好的兼容性,CPU从目前广泛使用的64位处理器直到早期的16位处理器均可适用,操作系统可选用经典的MS-DOS,目前流行的Windows系列,高稳定性的Unix等多种操作系统以及专业数据采集分析系统 LabVIEW 等软件环境。在硬件的安装上也非常简单,使用时只需将接口卡插入机内任何一个ISA总线插槽中,信号电缆从机箱外部直接接入。也可插入我所研制的PC扩展箱内使用。 PC-6311D模入模出接口卡安装使用方便,程序编制简单。其模入模出及I/O信号均由卡上37芯D型插头及另配的转换插头与外部信号源和设备连接。对于模入部分,用户可根据实际需要选择单端或双端输入方式。对于模出部分,用户可根据控制对象的需要选择电压或电流输出方式以及不同的量程。 2. 主要技术参数: 2.1 模入部分 2.1.1输入通道数:(标*为出厂标准状态,下同) 单端32路;* / 双端16路 2.1.2输入信号范围: 0V~10V*;/ ±5V 2.1.3输入阻抗:≥10MΩ 2.1.4A/D转换分辨率:12位 2.1.5A/D转换速度:10μS 2.1.6A/D启动方式: 程序启动/外触发启动 2.1.7A/D转换结束识别: 程序查询/中断方式 2.1.8A/D转换非线性误差:±1LSB 2.1.9A/D转换输出码制: 单极性原码*/双极性偏移码 2.2.10系统综合误差:≤0.2% FSR 2.2 模出部分: 2.2.1输出通道数: 2路 (互相独立,可同时或分别输出,具有上电自动清零功能。) 2.2.2输出范围: 电压方式:0~5V;0~10V*;±5V;±2.5V 电流方式:0~10mA;4~20mA 2.2.3输出阻抗:≤2Ω (电压方式) 2.2.4D/A转换器件:DAC1210 2.2.5D/A转换分辨率:12位 2.2.6D/A转换输入码制: 二进制原码(单极性输出方式时)*; 二进制偏移码(双极性电压输出方式时) 2.2.7D/A转换综合建立时间:≤2μS 2.2.8D/A转换综合误差: 电压方式:≤0.2% FSR 电流方式:≤ 1% FSR 2.2.9电流输出方式负载电阻范围: 使用机内+12V电源时:0~250Ω 外加+24V电源时:0~750Ω 2.3 数字量输入输出部分: 2.3.1DI:8路;TTL标准电平 2.3.2 DO:8路;TTL标准电平;有输出锁存功能 2.4 电源功耗: +5V(±10%)≤400mA;

数据采集卡拆装说明

数据采集卡拆装说明 1.将下图红框内的螺丝卸下,电脑侧面板就可拆下。 2将下图红框内螺丝卸下 3.打开电脑侧面板后,可以看到如下图所示电路板一块,此电路板即为数据采集卡,将刚才所拆螺丝处压板抬起,即可拔下数据采集卡。

注意:数据采集卡插槽末端有一根扎带线,是用来稳定数据采集卡避免其晃动的,请在重新插回数据采集卡时将其原插进插槽末端,用来固定。 4.拔完以后,把板卡重新插好,按照倒序把机箱重新装好。 5.安装板卡驱动: Ⅰ.请先在C盘根目录下建立“hotec”文件夹,再将说明书光盘上的“Pci7422板卡文件夹和2000 setup”文件夹复制到“hotec”文件夹下;(C盘为系统盘,如果系统盘在D盘,则在D盘根目录下建立“hotec”文件夹,再进行复制)。打开C:\hotec\ 2000 setup文件夹,双击“Setup2.bat”运行文件(如果系统盘为D盘,右击“Setup2.bat”,点击“编辑”,可以看到“Setup2.bat”的内容,将C盘的符号改为D盘符),文件运行完自动关闭。Ⅱ.重新启动计算机,出现“找到新硬件”对话框,点选“是,仅这一次”,单击“下一步”; 选择“从列表或指定位置安装(高级)”,单击“下一步”;选择“在搜索中包括这个位置” 并点击“浏览”选择“C:\hotec\ 2000 setup”单击“下一步”;系统自动搜索驱动并安装驱动,安装完成时,系统提示该向导已经完成了下列设备的软件安装并提示安装有问题,单击“完成”。打开C:\hotec\ 2000 setup文件夹,双击“Setup2.bat”运行文件(如果系统盘为D盘,右击“Setup2.bat”,点击“编辑”,可以看到“Setup2.bat”的内容,将C盘的符号改为D盘符),屏幕显示“Please press ‘R’to retry or ‘C’to Cancel…”, 从键盘输入‘C’,运行结束后文件自动关闭。板卡安装完成。

采集卡的选择和主要参数

采集卡的选择和主要参数 图像采集卡是将视频信号经过AD转换后,将视频转换成电脑可使用的数字格式,经过PCI总线实时传到内存和显存。在采集过程中,由于采集卡传送数据采用PCI Master Burst方式,图像传送速度高达40MB/S,可实现摄像机图像到计算机内存的可靠实时传送,并且几乎不占用CPU时间,留给CPU更多的时间去做图像的运算与处理。 一、采集卡基本原理 采集卡有多种种类、规格。但尽管其设计和特性不同,大多数采集卡的基本原理相同。近年来,数字视频产品取得了显著发展。数字视频产品通常需要对动态图像进行实时采集和处理,因此产品性能受图像采集卡的性能影响很大。由于早期图像采集卡以帧存为核心,处理图像时需读写帧存,对于动态画面还需“冻结”图像,同时由于数据传输速率的限制,因此图像处理速度缓慢。 90年代初,INTEL公司提出了PCI(Peripheral Component Interconnect)局部总线规范。PCI总线数据传宽度为32/64位,允许系统设备直接或间接连接其上,设备间可通过局部总线完成数据的快速传送,从而较好地解决了数据传输的瓶颈问题。 由于PCI总线的高速度,使A/D转换以后的数字视频信号只需经过一个简单的缓存器即可直接存到计算机内存,供计算机进行图像处理也可将采集到内存的图像信号传送到计算机显示卡显示;甚至可将A/D输出的数字视频信号经PCI总线直接送到显示卡,在计算机终端上实时显示活动图像。数据锁存器代替了帧存储器,这个缓存是一片容量小、控制简单的先进先出(FIFO)存储器,起到图像卡向PCI总线传送视频数据时的速度匹配作用。将图像卡插在计算机的PCI插槽中,与计算机内存、CPU、显示卡等之间形成调整数据传送。 由于PCI总线的上述优点,许多图像板卡公司陆续推出了基于PCI总线的图像采集卡,另外还有PC104 plus、Compact PCI等总线形式。 二、与图像采集卡相关技术名词 1、DMA DMA( Direct Memory Access)是一种总线控制方式,它可取代CPU对总线的控制,在数据传输时根据数据源和目的的逻辑地址和物理地址映射关系,完成对数据的存取,这样可以大大减轻数据传输时CPU的负担。 2、LUT(Look-Up Table) 对于图像采集卡来说,LUT(Look-Up Table)实际上就是一张像素灰度值的映射表,它将实际采样到的像素灰度值经过一定的变换如阈值、反转、二值化、对比度调整、线性变换等,变成了另外一个与之对应的灰度值。这样可以起到突出图像的有用信息,增强图像的光对比度的作用。很多PC系列卡具有8/10/12/16甚到32位的LUT,具体在LUT里进行什么样的变换是由软件来定义的。 3、Planar Converter Planar Converter能从以4位表示的彩色象素值中将R、G、B分量提取出来,然后在PCI传输时分别送到主机内存中三个独立的Buffer中,这样可以方便在后续的处理中对彩色信息的存取。在有些采集卡(如PC2Vision)中,它也可用于在三个黑白相机同步采集时将它们各自的象素值存于主机中三个独立的Buffer中。

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