声发射、超声信号、水声信号对采集卡的参数要求

根据采样定理（又称香农采样定理，奈奎斯特采样定理），采样速度的要求与信号的最高频率相关，至少两倍才不会漏掉任何一个信号。

采样速度高与低的又各有优缺点，虽然理论上采样速度越高获得的数字信号越完整，但考虑到实际应用的成本，只能选择合理（即满足应用要求）的采样速度。

声发射系统的应用要求与系统匹配

首先确定最高信号频率。目前实际应用大多数要求（标准和传感器选择）是100-400KHz（金属损伤），其它应用例如非金属损伤，泄漏，碰撞等频率带宽都低于100-400KHz。

然后确定1个最高频率的正弦波信号，要求半周采集到几个点，如图。5倍最高频率的采样速度就是半周采到3个点，大多数情况已经能保留足够时域波形和频域的信息用于应用。

采集设备选型。一般来讲，用于超声或者声发射的采集卡的采样频率要高于1M，各品牌16位ADC的采集卡有1M-10M-100M的采集速率，而24位分辨率的采集卡一般仅有1-2M的采样率。

例如 美国国家仪器NI-PXIe-4480  

最大差分模拟输入通道数量: 6

总线连接器: PXI Express

模拟输入耦合: AC-DC

增益设置数: 4

高通滤波器截止频率: 0.5 Hz

正面连接式: InfiniBand (IB), SMB

最大采样率: 1.25 MS/s

这款产品多用于高校、科研院所等，因为售价较高，大批量的商用成本压力巨大。

国内一些厂商有相关的替代产品型号，连接总线为USB或以太网接口，无需配套机箱，方便现场组网。

例如新超仁达的产品NET2425 ，它基于ZYNQ的核心板方案，千兆以太网总线，8通道同步、24位1.496MHz AD，程控增益（±1V、±2V、±5V、±10V）。带抗混叠滤波，滤波模式开放。支持IEPE模式，16路DIO，2路测频/计数，支持GPSRTC授时，支持外扩屏幕。

声发射、超声、声音振动、水声信号采集卡

声发射信号采集卡是整个声发射系统中的核心硬件，采集卡的采样精度和采样速度决定了系统对声发射信号的获取能力。NET2425 强大的性能，使得它在声发射领域游刃有余。

NET-2425除了采集麦克风、声发发射传感器以外 ，它还可实时监测压力、温度、振动、位移、电压、电流等多种参数，记录、保存完整的波形数据，方便用户进行数据分析。它广泛应用于岩土工程、物探、桥梁工程、声音、航空等领域。

NET-2425 在多卡同步采集方面表现突出，由于它支持GPS时间戳，使用者可以使用GPS信号来达成多卡同步采集功能。这相比于外时钟/外触发方式，接线更简单和没有累积时间误差。

NET-2425 支持外扩屏幕，就近的终端显示功能，帮助现场操作人员直观地获取采集卡的运行状态，便于安装和调试。

NET-2425 提供了windows/Linux下的动态库及多语言的样例软件包，方便客户二次开发。另外ZYNQ的PS端采取了封装的方式，为后续一些用户参与到板卡的边缘计算提供了可能。

审核编辑 黄宇