采集卡范文10篇

摘要：介绍了一种用于12路通道温度采集的PC104采集卡的设计。重点描述了实现通道校正、采集数据的控制器的设计过程。该控制器提供了一定的数据缓冲能力和多种参数的工作方式，使得PC104采集卡的功能比较强大和全面，并且非常灵活。其设计思路值得以后类似的采集卡借鉴。实际运行结果表明，该采集卡的设计是成功的，并且工作可靠。

关键词：温度采集AD7711PC104控制器CPLD

PC104总线是一种出现已久的栈式总线，基本上属于ISA总线的变型。模块尺寸很小（90mm×96mm），多个模块通过针孔结构堆叠而成，形成的系统结构紧凑、抗冲击性能好，加上现在广泛应用的低功耗技术，使PC104总线特别适于用户自行开发特殊应用产品。

对于低速率、高精度的测量系统而言，A/D芯片AD7711是个功能完事的模拟前端。它直接从传感器接收信号，通过一个可编程的增益控制后将信号送到模拟调节器，再经滤波后输出一个16位的串行数字字。它的主要结构特点是：内部包含有一个∑-ΔA/D转换器，具有非常高的转换精度；两个通道的可编程增益前端；带内部SRAM的校正控制器，使得校正因子可读可写；时钟发生器；低通数字滤波器，具有可编程的通阻带分截点；一个双向串行通信端口，能较方便地与微处理器接口；可以单电压或双电压供电，具有较低的功耗。

对于RTD（电阻式温度检测）传感器的应用，AD7711是一款很不错的选择。本文介绍的PC104采集卡主要用于分布式温度点采集测量，上面集成了12个AD7711，形成12个通道，每个通道可以输入两路模拟信号，其中一路为单极性输入，另一路为双极性输入。

1电路原理

摘要：讨论基于USB接口的高速数据采集卡的设计与实现。详细讲述数据采集卡的硬件部分设计，并简要介绍固件程序、驱动程序和应用软件的设计。

关键词：USB2.0FPFOFPGA固件程序主从系统

引言

数据采集在现代工业生产及科学研究中的重要地位日益突出，并且实时高速数据采集的要求也不断提高。在信号测量、图像处理、音频信号处理等一些高速、高精度的测量中，都需要进行高速数据采集。现在通用的高速数据采集卡一般多是PCI卡或ISA卡，这些采集卡存在很多缺点，比如安装麻烦，价格昂贵，尤其是受计算机插槽数量、地址、中断资源的限制，可扩展性差。

通用串行总线USB是用来连接外围设备与计算机之间的新式标准接口总线。它是一种快速、双向、同步传输、廉价的并可以实现热拔插的串行接口。USB技术是为实现计算机和通信集成而提出的一种用于扩充PC体系结构的工业标准。基于USB接口的高速数据采集卡，充分利用了USB总线的优点，它也必将被越来越多的用户所接受。

1USB数据采集卡原理

摘要：介绍了应用在焊缝缺陷自动超声检测系统中的高速数据采集卡的性能，给出了其硬件实现方案和WINDOWS98下的虚拟设备驱动程序（VXD）。该数据采集卡不仅具有较高的采样频率，而且充分利用PCI总线带宽，实现了高速数据传输。测试表明，WINDOWS98应用程序能够稳定地采集焊缝信号，满足系统对数据采集的要求。

关键词：数据采集PCI总线焊缝缺陷VXD

焊缝缺陷自动超声检测系统是一种重要的无损探伤设备，可用于检测平板、管道、容器等的纵、横焊缝以及接管角焊缝缺陷。与手工检测方法相比，该系统具有运行平稳、漏检率低、显示直观等优点。

在焊缝缺陷自动超声检测系统中，缺陷回波信号通常为宽度约10ns～100ns、幅值在几十μV到几十mV之间的窄脉冲。为满足缺陷回波信号的检测要求，研制了一种基于PCI总线的高速数据采集卡，它是面向超声检测应用而设计的：该卡采用转换速率为60MHz的八位高速A／D以满足数据采集的要求；为缓存A／D芯片输出的高速数据并充分利用PCI总线带宽，加入32KB的高速FIFO缓存组；同时，为满足多通道探伤的要求，设计了通道选择电路以实现通道之间的切换；此外，为调理缺陷回波信号，卡上还配有高增益高带宽放大电路。

1高速数据采集卡的工作原理

焊缝缺陷自动超声检测系统的信号采集框图如图1所示。系统的工作原理是：首先由高压脉冲发生电路发射高压脉冲；高压脉冲经换能器形成超声波信号，遇到缺陷或杂质时产生反射波，经换能器转换为电压信号，该信号经放大调理、A／D转换后，形成数字量，写入高速FIFO存储器中。最后，由PCI接口芯片将FIFO中的数据适时地写入内存。

摘要：介绍基于CATV的双向FFSK数据通信线程和软件设计的原理、流程。该装置实现简单、成本低廉、性能可靠，并在实际应用中得以成功运用。

关键词：双向CATV窄带FFSK

有线电视网（CATV）是中国普及最广的网络，在已建的宾馆、居民小区中绝大部分都已建成。因此利用已有的网络进行更广泛的功能的开发，如：影视点播、安防监控、自动抄表及其它的服务呼叫等，是一个值得研究的课题。这些功能实现的关键，是在同轴电缆中控制信令的可靠实现。

在CATV网中，由于分支较多、用户繁杂、线路老化等原因，不可避免地会造成大量的干扰信号的窜入。在实际的频谱测试中，整个其带经常被噪波干扰抬高，因此，寻找廉价且可靠的线路和传送方案变得尤为重要。为此，我们通过长期的试验和实验，研制出一成本极其低廉，性能相当可靠的工作电路和通信方案，并在实际装机运行中使用。

1硬件组成及原理框图

1.1传输通道

前言：随着计算机软件、硬件技术的日新月异的发展和普及，人类已经进入一个高速发展的信息化时代，人类大概有80%的信息来自图像，科学研究、技术应用中图像处理技术越来越成为不可缺少的手段。图像处理所涉及的领域有军事应用、医学诊断、工业监控、物体的自动分检识别系统等等，这些系统无不需要计算机提供实时动态，效果逼真的图像。

基于图像采集卡的视频图像处理系统

计算机图像处理系统从系统层次上可分为高、中、低档三个层次，目前一般比较普及的是低档次的系统，该系统由CCD（摄像头）、图像采集卡、计算机三个部分组成，其结构简单，应用方便，效果也比较不错，得到的图像较清晰。目前网上基于VC开发经验的文章不少，可是关于如何在VC开发平台上使用图像采集卡的文章确没发现，笔者针对在科研开发中积累的使用图像采集卡经验，介绍如何自己是如何将采集卡集成到图像开发系统中，希望能够给目前正需要利用图像采集卡开发自己的图像处理系统的朋友有所帮助。

使用的摄像机采用台湾BENTECHINDUSTRIAL有限公司生产的CV-155L黑白摄像机。该摄像机分辨率为752x582。图象采集卡我们采用北京中科院科技嘉公司开发的基于PCI总线的CA-MPE1000黑白图象采集卡。使用图像采集卡分三步，首先安装采集卡的驱动程序，并将虚拟驱动文件VxD.vxd拷贝到Windows的SYSTEM目录下；这时候就可以进入开发状态了，进入VC开发平台，生成新的项目，由于生产厂家为图像采集卡提供了以mpew32.dll、mpew32.lib命名的库文件，库中提供了初始硬件、采集图像等函数，为使用这些函数，在新项目上连接该动态库；最后一步就是采集图像并显示处理了，这一步要设置系统调色板，因为采集卡提供的是裸图形式，既纯图像数据，没有图像的规格和调色板信息，这些需要开发者自己规定实现，下面是实现的部分代码：

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前言：随着计算机软件、硬件技术的日新月异的发展和普及，人类已经进入一个高速发展的信息化时代，人类大概有80%的信息来自图像，科学研究、技术应用中图像处理技术越来越成为不可缺少的手段。图像处理所涉及的领域有军事应用、医学诊断、工业监控、物体的自动分检识别系统等等，这些系统无不需要计算机提供实时动态，效果逼真的图像。

基于图像采集卡的视频图像处理系统

计算机图像处理系统从系统层次上可分为高、中、低档三个层次，目前一般比较普及的是低档次的系统，该系统由CCD（摄像头）、图像采集卡、计算机三个部分组成，其结构简单，应用方便，效果也比较不错，得到的图像较清晰。目前网上基于VC开发经验的文章不少，可是关于如何在VC开发平台上使用图像采集卡的文章确没发现，笔者针对在科研开发中积累的使用图像采集卡经验，介绍如何自己是如何将采集卡集成到图像开发系统中，希望能够给目前正需要利用图像采集卡开发自己的图像处理系统的朋友有所帮助。

使用的摄像机采用台湾BENTECHINDUSTRIAL有限公司生产的CV-155L黑白摄像机。该摄像机分辨率为752x582。图象采集卡我们采用北京中科院科技嘉公司开发的基于PCI总线的CA-MPE1000黑白图象采集卡。使用图像采集卡分三步，首先安装采集卡的驱动程序，并将虚拟驱动文件VxD.vxd拷贝到Windows的SYSTEM目录下；这时候就可以进入开发状态了，进入VC开发平台，生成新的项目，由于生产厂家为图像采集卡提供了以mpew32.dll、mpew32.lib命名的库文件，库中提供了初始硬件、采集图像等函数，为使用这些函数，在新项目上连接该动态库；最后一步就是采集图像并显示处理了，这一步要设置系统调色板，因为采集卡提供的是裸图形式，既纯图像数据，没有图像的规格和调色板信息，这些需要开发者自己规定实现，下面是实现的部分代码：

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前言：随着计算机软件、硬件技术的日新月异的发展和普及，人类已经进入一个高速发展的信息化时代，人类大概有80%的信息来自图像，科学研究、技术应用中图像处理技术越来越成为不可缺少的手段。图像处理所涉及的领域有军事应用、医学诊断、工业监控、物体的自动分检识别系统等等，这些系统无不需要计算机提供实时动态，效果逼真的图像。

基于图像采集卡的视频图像处理系统

计算机图像处理系统从系统层次上可分为高、中、低档三个层次，目前一般比较普及的是低档次的系统，该系统由CCD（摄像头）、图像采集卡、计算机三个部分组成，其结构简单，应用方便，效果也比较不错，得到的图像较清晰。目前网上基于VC开发经验的文章不少，可是关于如何在VC开发平台上使用图像采集卡的文章确没发现，笔者针对在科研开发中积累的使用图像采集卡经验，介绍如何自己是如何将采集卡集成到图像开发系统中，希望能够给目前正需要利用图像采集卡开发自己的图像处理系统的朋友有所帮助。

使用的摄像机采用台湾BENTECHINDUSTRIAL有限公司生产的CV-155L黑白摄像机。该摄像机分辨率为752x582。图象采集卡我们采用北京中科院科技嘉公司开发的基于PCI总线的CA-MPE1000黑白图象采集卡。使用图像采集卡分三步，首先安装采集卡的驱动程序，并将虚拟驱动文件VxD.vxd拷贝到Windows的SYSTEM目录下；这时候就可以进入开发状态了，进入VC开发平台，生成新的项目，由于生产厂家为图像采集卡提供了以mpew32.dll、mpew32.lib命名的库文件，库中提供了初始硬件、采集图像等函数，为使用这些函数，在新项目上连接该动态库；最后一步就是采集图像并显示处理了，这一步要设置系统调色板，因为采集卡提供的是裸图形式，既纯图像数据，没有图像的规格和调色板信息，这些需要开发者自己规定实现，下面是实现的部分代码：

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摘要：分析了雷达视频采集的必要性和意义，介绍了通过PCI实现高速雷达视频信号的采集实现方案，并分析了方案中的各个模块的功能。

关键词：雷达视频数据采集PCIPC机

在传统的雷达显示终端中所涉及到的视频信号是模拟的，随着计算机技术和IC技术的不断发展，使这种模拟信号的数字化成为可能，使得雷达视频的存储和远距离传输成为可能，并在实际中得到越来越多的应用。在基于这种技术背景下开展了相应的研究。

1视频采集方案可行性分析

方案的设计主要考虑雷达视频带宽，即距离分辨率。在采集卡部分影响带宽的数据瓶颈在于三方面：AD采样量化、FIFO读写速度和PCI的DMA速度。硬件方案中采用TLC5540，最高采样率可以达到40MHz，采样深度为8bits；FIFO采用IDT72V36100，最高读写速度可以达到133MHz；计算机PCI总线的数据带宽可达到532Mbps，在实际中，由于受硬件环境，如主机板和CPU的影响，采用133Mbps的PCI卡。在PC机部分数据瓶颈主要在于磁盘数据访问速度，普通磁盘的数据访问速度为40Mbps。若数字化雷达视频带宽达到30Mbps、量化深度为8bits，则数据采样率为30MHz，距离分辨率为300，000，000／2／30,000，000=5m，这样的分辨率能够满足一般的导航和警戒雷达。若量化深度降低，则距离分辨率将进一步提高。由以上分析可见所采用方案能够满足视频的带宽要求。

2系统实现的关键点

电力电缆测试信号消噪以及电缆测距的具体方法

小波消噪的原理。小波分析独特的时频局部性质与非平稳信号处理的需求十分之相符合，所以，小波变换就是基于传统的傅立叶变换不能满足非平稳信号处理的要求而产生的。又因为计算机处理所采用的是数字模式，这样便促使实际应用中应该首先对连续的小波变换进行离散化。通过小波变化所进行的分析就是将原始的信号分解成为高频信号与低频信号，继而采用一系列方法对高频信号中的噪声部分进行处理，最后再通过小波的重构而从中获取真实平滑的信号。小波分析法角度的奇异点检测。因为电力电缆故障测试信号中有关于故障点的各种信息，对这些信息的检测是故障测试信号冲起始点的检测，所以，电力电缆故障测距的精确度同起始点的检测精度有着直接的关系。对于脉冲波形起始点的检测有许多中方法，如目测法、斜率法以及小波分析法等。现着重介绍小波分析法对奇异点的检测。小波分析法检测奇异点的基本原理是根据信号奇异点同脉冲起始点之间的关系，然后通过小波的变换对信号奇异点的敏感性进行分析，继而针对不同类型的电力电缆来变换电信号，且采用模极大值对电力电缆的故障特征进行描述，这样一来便能及时检测出信号的奇异点并找出故障。因为不同的小波适应与不同的范围，所以，为了检测准确性的进一步提高就应该合理选取小波。电力电缆中的故障信号变化多端，采用小波变化分析需要提取的是突变的平稳信号，所以小波的选取不仅要考虑到其均匀性还要选择具有频域与时域的带通滤波性好紧支撑性能。

基于LABVIEW的电力电缆测距系统设计

早在1986年美国国家仪器公司就提出了虚拟仪器，其以计算机为基本核心，软件设计是其最为关键且复杂的部分。当前的各类虚拟仪器软件之中，LABVIEW所采用的图形化语言结构拥有强大的分析、显示和测量功能，与此同时还有着极高的开发效率，所以LAB-VIEW日益得以广泛的使用。系统软件模块的设计。本文设计的电力电缆故障测距系统如图1所示。本程序设计具有两种功能，即有自动测距和手动测距，自动测距有着较高的精度，其判断结果十分客观，具体的分析方法是通过小波分析来分析故障信号，继而找到脉冲波形的起始点，最终确定故障的距离。手动测距则时常会被人为因素所影响，存在较大的误差，手动测距是用光标确定放电脉冲和反射脉冲的起始点，然后计算这两点直接的时间差，从而确定出故障距离。系统硬件组成设计。我们可以从图1中得出，改系统的硬件主要由信号源设备、传感器、数据采集卡以及计算机构成。其检测电力电缆的故障主要是把信号源设备加到电力电缆上，传感器把信号传送给数据采集卡，数据采集卡把信号再传输给计算机进行处理、存储和显示等。由此可见数据采集卡和计算机是本系统的硬件基础，其中数据采集卡的性能对故障测试系统的精度、采样速率等主要指标造成直接影响，为了与行波传播速度快的特点相适应，本系统中所选取采集卡具有高速的采样频率。

本文作者：张喜富工作单位：兴凯湖电业局云山供电局

摘要:本文采用小波分析法获得信号的时域和频域内的特性。采用FSR-402压阻传感器检测机械手夹取过程是否产生滑动，通过LabVIEW软件对信号进行小波变换等处理，对反馈信号进行一系列实验，设定阈值，判断夹取过程是否产生滑动，通过上位机控制对机械手步进电机进行驱动，使得机械手对滑动物体进一步夹紧并保持一定的夹持力。

关键词:机械手；小波分析；LabVIEW；阈值；触滑觉传感器

1引言

随着现代工厂自动化和智能化以及工业4.0的发展，机械手爪在工业生产过程中有了更高要求。在机械手的触觉滑觉研究方法中，主要有触觉传感器自适应模糊控制、多感知空间控制和力外环控制等。我们采用小波分析技术对滑动信号进行变换，将细节系数作为特征值，同时设定合理的阈值判断有无产生滑动并做进一步处理。滑动信号的特点是随机和非平稳性的，用傅里叶变换难以得到其良好的局部特性，采用小波变换的方法可以很好的得到信号在时域和频域上的特征。

2传感器的选型与检测装置

2.1滑觉传感器。触觉检测是机械手基本的检测环节，而滑觉检测传感器是实现机械手柔性抓取的关键。机械手传感器具有模仿人手的接触觉、滑动觉和温度觉等等，目前常用的有压电式、压阻式等，也有将PVDF压电式与光电原理结合起来的触滑觉传感器[1]。我们实验中考虑到PVDF压电传感器的触觉信号和滑觉信号比较难以分离，我们选用FSR-402压阻传感器，该传感器可以对接触物表面进行静态和动态压力测量，可以较好的区分触觉信号和滑觉信号，同时其工作温度在-25℃～70℃，对环境抗干扰能力强。2.2USB数据采集卡与采集装置。数据采集卡（DAQ）是从传感器等设备收集模拟或者数字信号的装置，如果说传感器相当于人的触觉等感知层，那么采集卡就相当于人的神经网络传输中枢-脊椎，而上位机就相当于人的大脑。我们本次所使用的采集卡通过USB接入上位机，有16路单端/8路差分模拟输入通道，2路单端模拟输出通道，6路数字输入/输出通道，PWM输入频率在1-1MHz，输出频率在1-1MHz，占空比1%-99%，同时工作温度在-20℃~70℃，能较好适应严苛环境。。我们的采集卡通过USB连接到上位机，由其供应5V直流电源，我们从采集卡引出5V的电源线给压阻传感器供电。由于该款采集卡简化了增益编程功能等，模拟量输入信号需要事先调整到0-3.3V以内，在这种情况下我们设计了信号调理电路将较大的电压信号通过降压变换到0-3.3V范围内以满足要求。我们将传感器串联一个10KΩ的电阻，通过信号线向AD输入电压变化的范围。