在合适的硬件平台上建立测量系统

在合适的硬件平台上建立测量系统

这些问题是：采样率应当是多少？是用分辨率为12位还是16位的采集板？要求精度多高？处理器应当具有什麽样的性能？需要多少插槽以备将来扩展测量能力？尺寸多大、是否牢固？是在什样的环境中使用？用什麽方式触发、对定时和同步的性能有些什麽要求？现在市面上可以买到模块很多，出自不同的公司，应该选择那一种？是不是要求实时测量、对实时测量的性能有些什麽要求？需要花多长时间才能实际用於测量，是不是便於携带？最後一项不可忘记的是成本，实际上这很重要的一项。本文扼要讨论了这些问题。 　　 测量模块范围 　　 实时性能 　　 包装尺寸和坚固性 　　 快速实现首次测量和便携式测量 　　 成本 　　 恶劣的环境 　　 包括驱动软件、应用开发软件直到硬件的功能。

本文将讨论怎样选择最能符合你需求的硬件平台。也就是，当你建立系统时，应当考虑一下以下测量硬件平台的10个问题。 一、采样率，分辨率，精度 　　 一般来说，所要采集的信号决定了采样率和分辨率的要求。对於高达100MS/s的采样率和高达24位的精度应用，PCI和PXI平台提供了最好的选择和最佳的性能。为了符合精度要求，需要记住数据采集（DAQ）卡有12位和16位两种。 　　 16位板卡需要有精细的设计、带屏避的电缆、及恰当的信号连接设备，只有这样，才能真正体现它们在16位测量方面的优势。如下表所示：

测量 12位误差 16位误差 伏, ±10V 范围 17mV 1.15mV 伏, ±50mV 范围 150uV 35uV J 型热电偶（在25°C时） 3°C 0.67°C

在一个给定的范围内，一个16位的数据采集卡能够提供216=65,536种数字化的结果，而一个12位的板只能提供212=4,096种结果。在理想情况下，这些结果在整个测量区域内均匀分布，实际测量值在最近的结果附近。这样的话，12位与16位产品的测量误差的差距总是65,536/4,096=16倍。但对於幅度较小的信号和设计较差的板卡，测量误差方面的差别可以小至5倍，这是由於16位板卡对噪音、线性误差、非线性传输误差额外敏感而造成的。 　　 对於那些对速度要求不高、同时由软件来决定采样率的工业用的分散式I/O和控制应用，NI的FieldPoint无疑是最佳的选择。

二、处理器的性能

三、容量－插槽或模块扩展性

四、触发和同步功能

五、用那一个测量模块？

六、实时性能

七、包装尺寸和坚固性

八、恶劣的环境

九、快速实现首次测量和便携式测量

十、成本

表