超高速采集板卡——多路數(shù)據(jù)采集應(yīng)用背景

在當(dāng)今集成電路及互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)快速發(fā)展轉(zhuǎn)型的時(shí)期，數(shù)據(jù)采集(Data Acquisition)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)研究及分布式領(lǐng)域，作用和地位越來越重要。隨著互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算平臺(tái)的產(chǎn)生及對(duì)各行各業(yè)思維方法的改進(jìn)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)無論從硬件還是軟件都有了新的發(fā)展和研究。 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域都離不開初期的數(shù)據(jù)采集和信息交換，在研究和應(yīng)用過程中數(shù)據(jù)采集量的增大，要求數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)信息的處理速度越來越高，外圍電路的擴(kuò)展功能越來越豐富。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集儀器功能相對(duì)簡(jiǎn)單，采集數(shù)量、速度不快，在數(shù)據(jù)處理傳輸方面依賴單獨(dú)的計(jì)算機(jī)軟件分析，互聯(lián)性和可開發(fā)性不強(qiáng)。而完整的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，不僅能夠單獨(dú)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，而且設(shè)備能高速同步處理數(shù)據(jù)信息，還能在各設(shè)備之間互相通信以及擴(kuò)展接入其他外設(shè)，構(gòu)成功能完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，甚至上傳數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)，實(shí)現(xiàn)云端信息共享。

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超高速采集板卡——ADC

典型的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為表示一定比例電壓值的數(shù)字信號(hào)。然而，有一些模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器并非純的電子設(shè)備，例如旋轉(zhuǎn)編碼器，也可以被視為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。數(shù)字信號(hào)輸出可能會(huì)使用不同的編碼結(jié)構(gòu)。通常會(huì)使用二進(jìn)制二補(bǔ)數(shù)（也稱作“補(bǔ)碼”）進(jìn)行表示，但也有其他情況，例如有的設(shè)備使用格雷碼（一種循環(huán)碼）。

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數(shù)據(jù)采集卡的位數(shù)是不是和采集數(shù)據(jù)多少有關(guān)呢？

ADC的位數(shù)是指垂直分辨率位數(shù)，位數(shù)越高，量化誤差越小，測(cè)試動(dòng)態(tài)越大，同時(shí)幅度測(cè)試精度越高。這是高分辨率的優(yōu)勢(shì)。采用14Bit的ADC，采集的每一個(gè)樣點(diǎn)用二進(jìn)制表示將有14位。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速率是指采樣率，每秒鐘采集多少個(gè)樣點(diǎn)。

ADC工作分為兩步：時(shí)間離散和幅度量化，前者對(duì)應(yīng)采樣，量化就是使用多少位數(shù)據(jù)去表示一個(gè)幅值，因?yàn)榱炕g隔不可能無窮小，所以存在量化誤差。

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