为您的测量系统选择最合适的硬件平台

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1、为您的测量系统选择最合适的硬件平台在您的应用中，无论I/O节点有两个还是多达几千个,花一定的时间考虑比较一下各种不同类型的测量系统的要求和特点(tradeoff)不但可以节省时间,金钱，而且可以避免今后可能带来的不必要的麻烦。大多数的工程师和科学家不仅需要快速启动他们的课题或是项目以符合他们的当前需求、而且需要一定的灵活性来满足未来的需要。这样的话，就有许多参数需要考虑，包括从驱动软件、应用开发软件到硬件特性。本文将讨论怎样选择最能符合您需求的硬件平台。也就是，当您搭建系统时，应当考虑一下以下的10个测量硬件平台的问题。1．采样率，分辨率，精

2、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。对于高达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17mV1.15mV伏,±50mV范围150uV35uVJ型热电偶@25°C3°C0.67°C16在一个给定的范围内，一个16位的数据采集卡能够提供2=6

3、5,536种数字化的结12果，而一个12位的板只能提供2=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。但对于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，这是由于16位板卡对噪声、线性误差、非线性传输误差额外敏感而造成的。对于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布式I/O和控制应用，NI的FieldPoint无疑是最佳的选择。NationalInstrumentsT:021-6

4、5557838·F:021-65556244·china.info@ni.com2．处理器表现当Dell，HP，IBM及其他的PC厂商互相竞争，来以最快的时钟频率提供最先进的处理器的时候，现成的计算机能够体现最佳的处理器性能。您可以使用PCI测量设备或一个由台式计算机控制的PXI系统，把这些高速处理器的性能发挥极至。对于要求更为严格或更为紧凑的解决方案的应用，嵌入式控制器与PXI所具有的处理能力与现有的台式计算机相当。与针对最快的表现不同，对于分布式的I/O和控制，FieldPoint处理器专门针对小空间和坚固情况而做了优化。3．容量——插槽

5、或模块扩展性通常情况下，待测的信号数量也是需要考虑的。对于从通道数不多的应用，台式计算机是一个很好的测量平台。大多数台式电脑提供2至3个PCI插槽。根据所需要的测量模块类型，对于需要数十个通道的应用来说空间已经足够了。对于更多通道的应用，PXI机箱支持多达18个插槽，您甚至可以以级联方式连接(daisy-chain)多个机箱来获得更多的通道。FieldPoint系统最多可以支持9个I/O模组，你可以轻而易举地把几百个系统用串口或以太网（Ethernet）连在一起。4．触发和同步功能定时和同步是经常被忽视，但同时又是一个测量平台的很关键的因素,

6、。比如在使用触发总线的生产应用中，可以同步进行测量、移动和检查，这无疑能使生产产量大幅度提高。如果您的应用需要在信号间或测量同步任务间有严格的时间关系，那么PXI就是一个理想平台。使用PXI，您可以访问8条总线触发线，把所有的PXI插槽连在一起，因此测量模组可以互相作用、触发、相互控制。PXI背板提供了一个用于精确定时、具有最小偏差的星状触发线以及一个普通的10MHz的时钟以便同步多个模块。这些技术可大幅度提高测试效率和生产量。许多NI的PCI板卡有一个实时系统集成总线，因此可以同步诸如源、输入、运动控制、视觉等模块。NILabVIEW通过与

7、测量硬件的紧密的集成大大简化了这一任务。5．测量模块范围NI提供了大量的用于PCI和PXI平台的有关测量、机器视觉、运动控制和仪器模块的板卡。但由于PCI已经被广泛接受，目前有着大量不同类别的第三方的PCI模块。而PXI作为一个日渐兴起的测量与自动化平台，正在逐步填补在这个平台上的空缺----有500多种不同的模块可供PXI使用，有几百家公司正开发与PXI兼容的CompactPCI外围设备。6．实时性NationalInstrumentsT:021-65557838·F:021-65556244·china.info@ni.com许多测量系统

8、所要求的实时性能比标准的台式计算机操作系统所能提供的要高得多。运行LabVIEWReal-Time的PXI系统提供了最好的实时性能与选择。NIE系列多功能数据采集卡