即插即用DAQ设备与模块化DAQ系统的概念解析

 

数据采集（DAQ）技术在科研教育、工业制造、环境监测、生命科学、能源和通讯等领域，扮演着至关重要的角色。即插即用的DAQ设备和模块化DAQ系统因其各自独特的优势而备受青睐。本文将探讨即插即用DAQ设备和模块化DAQ系统的概念，并分析它们的应用场景。

 

1、即插即用的DAQ设备的概念

即插即用（Plug and Play，简称PnP）是一种允许用户在使用计算机时，无需进行复杂的配置即可将外部设备连接到计算机上的技术，计算机能够自动识别并安装必要的驱动程序，使得设备能够立即投入使用。即插即用的DAQ设备，是指DAQ设备通过接口（PCI、PCIe、USB、以太网等）直接连入计算机或数据采集设备中, 依赖计算机来实现信号采集、处理、存储、分析等。此类产品具有性能强、通讯稳定，可快速部署且易于维护，且成本效益高。

 

2、思林杰即插即用的DAQ设备

思林杰的即插即用的DAQ产品有SG1227 PCIe 高速采集卡和SG2168 高速采集盒子。 其中，SG1227 PCIe 高速采集卡是一款 8 位双通道数字化仪器，采集卡最高采样率高达 5 GS/s 模拟带宽高达 500 MHz，其采用 PCIe 3.0 x 8 接口，具有非常高的数据传输速率，且支持硬件、FPGA和软件定制。但由于其需要占用主机 PC 中的PCIe 插槽，而计算机插槽有限，能带的设备受限，所以在多点多通道数据采集场景中有局限性。

 

SG1227 PCIe 高速采集卡尤其适合 OEM 应用，如质谱仪、激光雷达、光纤传感、半导体设备检测、激光检测等。通用性强，功耗低，易于集成到各类商业、工业系统中。

 

图1 SG1227 PCIe 高速采集卡

 

SG2168 高速采集盒子一款双通道，具有 500 MSPS 采样率，14 bit 分辨率的高速高精度数据采集设备，其模拟输入带宽为 200 MHz，处理器采用 Xilinx 高性能 MPSoC，内置 2G DDR4 和 16G eMMC 存储，支持内外精准触发采样模式；同时，其支持千兆以太网、CAN、RS485 和 RS232 等丰富的通讯接口。能很好满足单一控制和采集的场景。但在多点采集应用场景下，由于缺乏同步采样功能，无法并联使用。

 

SG2168 高速采集盒子

 

数据采集 Box 广泛应用于新能源、无线通信、生物医疗和工业自动化等领域，为各行业提供关键的实时数据支持。

 

3、模块化DAQ系统的概念

模块化DAQ系统是一种灵活的可扩展的数据采集系统，它采用模块化设计，支持隔离和同步采样，用户可根据具体需求将模块进行组合和配置，并安装在独立机箱内，从而实现个性化的数据采集方案。一个典型的模块化DAQ系统通常由机箱、控制器、各功能模块和配套软件组成。同时也提供USB、以太网等数据接口，这使得它具备了即插即用DAQ可快速部署的特性，可快速链接到工控机。

 

此类产品的另一个重要特征是可组网，即通过菊链链接（Daisy-chained）实现各机箱之间的数据联网和时间同步。这种设计使得单个工控机能够远程统一控制各个数据采集点，并进行同步数据采集，表现出以点带面的扩展能力，可覆盖现代复杂的数据采集应用场景。例如，发电机组的数据监测，汽车研发调试各点位传感器数据采集等，均采用多组模块化DAQ系统组网工作。

图2菊链链接拓扑图

 

 

图3电机监测与预警

 

                                                                                  图4汽车的性能、安全性和可靠性评估

 

1. 思林杰模块化sDAQ

思林杰根据市场需求推出了适应现代市场的模块化DAQ系统—sDAQ，也具有上述即插即用的优点。 sDAQ是基于FPGA架构的高效可定制化的数据采集系统解决方案，该方案具有模块化设计和灵活定制的优势，提供十三种常规采集模块。用户可以直接采用需求范围内的现场模块，或根据特定需求，在模块库模块基础上进行定制，实现更个性化的数据采集方案，以确保系统和用户的应用场景高度契合。

 

思林杰有资深的FPGA和软硬件设计团队，有可把控的sDAQ全套设计方案；可以在原系统基础上，为客户定制采集模块，满足个性化产品功能需求，并且稳定可靠。

 

 

 

                                                                                                 图5数据采集定制样机

 

图6 I/O模块

 

总之，插即用的DAQ设备和模块化DAQ系统各具特色，分别适用于不同的应用环境和需求。即插即用设备简单易用、成本低廉，成为对配置需求简单、追求快速部署和固定测量的用户首选。而模块化DAQ系统既能即插即用，也具有极强的扩展特性，不仅支持单机箱内多模块的灵活组合，并且能多组机箱联网实现以点带面部署数据采集群组，适用于需要个性化配置、执行复杂数据采集任务、满足实时处理需求和长期现场测试的应用场景。

 

从即插即用的SG1227 PCIe高速采集卡和SG2168高速采集盒子，到高度模块化和可定制的sDAQ系统，思林杰不仅满足了用户对快速、高效数据采集的基本需求，更以技术创新和用户需求为导向，提供了从简单到复杂、从通用到定制的全方位数据采集解决方案。未来，思林杰将继续为用户带来更多创新产品和更高质量的服务。