數(shù)據(jù)采集,是指從傳感器和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采非電量或者電量信號,送到上位機中進行分析,處理。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計算機或者其他專用測試平臺的測量軟硬件產(chǎn)品來實現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測量系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集卡,即實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能的計算機擴展卡,可以通過usb、pxi、pci、pci express、火線(ieee1394)、pcmcia、isa、compact flash、485、232、以太網(wǎng)、各種無線網(wǎng)絡(luò)等總線接入個人計算機。
為了滿足ibm-pc機及其兼容機用于數(shù)據(jù)采集與控制的需要,國內(nèi)外許多廠商生產(chǎn)了各種各樣的數(shù)據(jù)采集板卡(或i/o板卡)。這類板卡均參照ibm-pc機的總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和生產(chǎn),用戶只要把這類板卡插入ibm-pc機主板上相應(yīng)的i/o擴展槽中,就可以迅速方便地構(gòu)成一個數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng),從而大大節(jié)省了硬件的研制時間和投資,又可以充分利用ibm-pc機的軟硬件資源,還可以使用戶集中精力對數(shù)據(jù)采集與處理中的理論和方法進行研究、進行系統(tǒng)設(shè)計以及程序的編制等。
基于pc總線的板卡種類很多,其分類方法也有很多種。按照板卡處理信號的不同可以分為模擬量輸入板卡(a/d卡)、模擬量輸出板卡(d/a卡)、開關(guān)量輸入板卡、開關(guān)量輸出板卡、脈沖量輸入板卡、多功能板卡等。其中多功能板卡可以集成多個功能,如數(shù)字量輸入/輸出板卡將模擬量輸入和數(shù)字量輸入/輸出集成在同一張卡上。根據(jù)總線的不同,可分為pxi/cpci板卡和pci板卡。
在工業(yè)控制中,有些控制對象都是開關(guān)量的輸入、輸出,專門要用到數(shù)字i/o板卡。數(shù)字i/o板卡用于開關(guān)量輸入和輸出控制的設(shè)備中,一般的設(shè)備都離不開輸入和輸出量的控制。
數(shù)字量i/o板卡的主要技術(shù)指標(biāo)如下:
1.隔離參數(shù):
有些板卡有隔離措施,有些板卡無隔離措施,一般的都要求有隔離措施,增加抗干擾能力,若有隔離措施要注意隔離電壓大小,隔離電壓是一個重要參數(shù),若隔離電壓選得不正確會損壞隔離電路,有時甚至?xí)p壞整個板卡。
2.輸入電壓范圍:
在板卡的輸入端,對每一路輸入信號要加上輸入電壓,若輸入電壓過低,計算機不會響應(yīng),輸入電壓過高會損壞板卡,在使用時要注意輸入電壓的選擇。
3.輸入響應(yīng)時間和輸出建立時間
由半導(dǎo)體的非線性可知,輸入端加上輸入電壓時,電路不是馬上響應(yīng),通常要演示一段時間,盡管這個延時時間很短(幾微秒至幾十微秒),人無法感覺,但在編寫程序時一定要考慮,尤其是在輸入端為高速開關(guān)時就必須考慮。
4.輸出參數(shù)
輸出參數(shù)主要用于說明輸出電路的性能、輸出方法、輸出壓降、輸出電路形式、驅(qū)動電流值等。
如上圖所示,是研華公司的24路數(shù)字量i/o卡。pcl-724 是一款適用于isa 總線的24路并行數(shù)字i/o 板卡。該板卡提供6/2套24路i/o 接口,每24路接口都可仿工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8255 p p i(模式0),并且提供3個8位端口:pa ,pb 和pc 。p c分成2個半字節(jié)寬(4位)的 端口。每一ppi通道都有一個獨立的符合opto-22引腳定義的接插件。24路數(shù)字輸入/輸出卡,ttl/dtl兼容的數(shù)字i/o 通道,高驅(qū)動能力的緩沖電路,輸出狀態(tài)讀回,可編程中斷操作,具有11級中斷請求的pc /at總線。