工控机的模拟量I/O卡_板卡_暗记

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如果是在比较好的现场或者实验室，如学校的实验室，就可以利用USB/PCI这种采集卡。
和常见的内置采集卡不同，外置数据采集卡一样平常采取USB接口和1394接口，因此，外置数据采集卡紧张指USB采集卡和1394采集卡。

数据采集卡，绝大多数集中在采集仿照量、数字量、热电阻、热电偶，个中热电阻可以认为是非电量（实在实质上还是要用电流驱动来采集）个中仿照量采集卡和数字量采集卡用得是最广泛的。

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数据采集卡的技能参数：

（图片来自网络侵删）

（1）通道数：便是板卡可以采集几路的旗子暗记，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

（2）采样频率：单位韶光采集的数据点数，与AD芯片的转换一个点所需韶光有关，例如：AD转换一个点须要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

（3）缓存的差异及它的浸染：紧张用来存储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运用在数据采集卡上，做数据缓冲，存储量不大，速率快。
RAM是随机存取内存的简称。
一样平常用于高速采集卡，存储量大，速率较慢。

（4）分辨率：采样数据最低位所代表的仿照量的值，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。

（5）精度：丈量值和真实值之间的偏差，标称数据采集卡的丈量准确程度，一样平常用满量程(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，则代表丈量所得到的数值和真实值之间的差距在10mv以内。

（6）量程：输入旗子暗记的幅度，常用有±5V、±10V 、0~5V 、0~10V ，哀求输入旗子暗记在量程内进行。

（7）增益：输入旗子暗记的放大倍数，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。

（8）触发：可分为内触发和外触发两种，指定启动AD转换办法。

模/数（A/D）转换板卡

A/D卡常日可以按分辨率和速率两个参数分类。

按分辨率可将A/D卡分为：8位、12位、16位和超高分辨率（大于16位）几种。
其余还有一部分不常用的10位分辨率的板卡。
8位A/D卡称为低分辨率卡，用在一些大略采集和高速采集上。
12/16位A/D卡为最常用的板卡。
大于16位的板卡（常日这类板卡转换速率很低，一样平常在1Hz~1kHz之间，但分辨率可以达到20~24位）常日只用在一些慢速丈量的场合，如压力、流量、地质共振力等。

按采集速率可将A/D卡分文低速、中速和高速板卡，目前对其定义如下：

低速板卡：采样速率在100kHz以下；

中速板卡：采样速率在200kHz~500kHz；

高速板卡：采样速率在1MHz以上。

在选择板卡时，除了速率和分辨率，还要确定以下几个参数。

（1）通道数量：指A/D卡的输入旗子暗记输入通道数量。

（2）输入范围：指A/D卡的输入电压的范围，如0~10V，0~5V，—10V~+10V或更低如0~100mV、—25~+25mV。
单极性输入指输入为正电压，双极性输入指支持正、负输入电压。

（3）输入通道的形式：有单端和双端（或称差分）两种。
单端输入指输入以地线为参考；双端（或差分）输入指输入有正（+）、负（-）和地（GND），输入电压为正输入和负输入的差值。

如下图所示，是研华公司的亚当系列远程I/O板卡ADAM4520。

ADAM-4520隔离A/D转换卡

ADAM-4520/4522是有源的RS-232到RS-422/485的转换器，无须任何软件驱动，硬件配置精确即可实现转换功能。
RS-485端带有硬件自动数据流掌握（自动流控，Automatic data flow），利用时无须额外进行软件自动流控；旗子暗记端具有3000VDC隔离保护，这样就有效的防止模块在收到高压冲击时而破坏。
ADAM-4520/4522外不雅观与ADAM-4000系列数据采集模块完备相同，安装办法有导轨安装、壁挂安装等，也可以与ADAM-4000数据采集模块叠加在一起。
波特率最高可以达到115.2kbps，利用10V-30V直流电源供电。
大多数工业打算机系统都带有标准的RS-232的端口。
虽然RS-232得到了普遍的利用，但它的传输速率、传输间隔及网络容量还是有一定的限定。
RS-422和RS-485标准通过将数据及掌握旗子暗记利用差分旗子暗记进行传送，战胜了RS-232的不敷。
ADAM-4520/4522隔离转换器能够让您在早期的RS-232系统上充分利用RS-422和RS-485的优点。
它能够将RS-232旗子暗记透明转换为RS-422和RS-485旗子暗记。
无须改动PC上的任何硬件及软件。
ADAM-4520能够轻松地建立起一套基于PC硬件的、工业级远程通讯系统。
它能够将通讯间隔再延长1200米（4000英尺），或再增加32个连接节点。

如下图所示是北京双诺测控公司出品的A/D转换板卡，其技能参数如下：

AC1056板卡

（1）100kHz 12位AD， A/D内置1微秒采样保持器；

（2）16单端、8差分（双端）输入，输入开关选择输入模式，输入阻抗 >100MΩ，最大输入电压： < +15V / －15V，DB25孔式输入连接器。

（3）输入为双极性输入幅度：0~5V（可以选择0~ 10V），单极性输入幅度0~10V，

（4）输入程控放大器，放大倍率：1，2，4，8倍。

（5）最大通过率: 50kHz，输入通道建立韶光<10uS，精度0.1％，分辨率12位。

（6）自带DC－DC供给采样部分的电源。

（7）数字IO，TTL电平兼容。
40脚扁平电缆插座输出:高电压 > 3.5V，低电压 < 0.4V，输出下拉电流 > 5ｍＡ/路，输入电流：<0.1mA。

（8）二路16位计数器，TTL电平输入（1056A)。

（9）二路12位D/A转换器，输出0－10V或0±10V，输出精度0.2%，分辨率12位，输出建立韶光小于50uS，输出驱动电流<6mA 。

（10）AC1056占用4条PC I/O地址线, I/O地址可从100H-3F0H间选择。

（11）事情模式：软件查询。

（12）半长PC插卡，事情温度0－50度。

数/模（D/A）转换板卡

D/A卡常日可以按速率和输出办法两个方面分类。
按速率可以分为高速（支持数据的连续转换，速率大于500kHz）和通用（输出准静态旗子暗记）的，在实际中我们所打仗的多为D/A卡。
按D/A卡的输出可以划分为电压和电流。
电流输出常日为4~20mA或0~10mA，用于远间隔输出或掌握现场中标准电流环设备。
电流输出常日指4~20mA输出（0~10mA已经基本淘汰）。

如下图所示，是北京双诺测控的一款D/A转换板卡。
AC1331－4路12位高速光电隔离数模转换板，具有多功能的特点。

双诺测控 AC1331板卡

其技能指标如下：

（1）AC1331还特殊设计了上电输出清零的功能－防止PC机上电过程中D/A输出电压过高而引起的用户设备的破坏。

（2）AC1331支持4路同时锁存功能，运用高速光电隔离器件，使操作可以达到非隔离D/A板的速率。

（3）AC1331采取数据总线、选通译码总线隔离的办法。

（4）板上自带DC－DC，在电压输出时不须要外接电源。

（5）AC1331支持电压与电流的同时输出，电流输出（4－20毫安）为下拉吸入办法。

（6）输出DB25芯(孔)插座。

（7）4路12位D/A转换器－DAC7625 x 4 x 2光电隔离，隔离电压大于500V。
高速光耦、实时操作，不须要软件延时。

（8）每路输出可分别选择输出为：0-5V、-5V－+5V、0-10V、-10V－+10V同时支持4－20mA电流输出（吸入式），同时上电清零。

（9）电压输出精度0.1％(5V)、0.3%(其它档电压输出)，电流输出精度0.3％。