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labjack数据采集卡的（DAQ）功能
什么是数据采集卡？
测量信号并将数据传输到计算机是通过使用数据采集卡（商业上称为 DAQ 卡）来完成的。这些卡具有允许输入/输出模拟和数字信号的模拟/数字转换器 (ADC) 和数字/模拟转换器 (DAC)。
数据采集卡执行信号调理、模拟到数字和数字到模拟数据转换过程。
下图显示了数据采集卡的典型方案。您可以看到数据采集卡的所有最重要的组件。
采样：
数据由 ADC 使用采样过程捕获。对模拟信号进行采样需要在特定时间、离散时间对所述信号进行采样。信号被采样的频率称为采样频率。采样过程以已知的时间间隔生成信号值。
采样频率决定了转换后的模拟信号的质量。采样频率越高，模拟信号的转换效果越好，与真实信号的相似度越大。充分表示信号所需的最低采样频率必须至少是要转换的模拟信号的最高频率的两倍（奈奎斯特原理）。如下所示：
显示了如何根据采样频率更改转换信号的示例。还可以看出，如果以小于信号最大频率两倍的采样率对信号进行采样，则会发生混叠效应。
模拟/数字转换器 (ADC)
对信号进行采样后，您的样本需要转换为数字代码。这个过程称为模拟/数字转换。下图显示了转换：
大多数卡还有一个多路复用器，用作不同 ADC 通道的开关。这使得并行捕获不同的模拟信号成为可能，缺点是采样频率必须除以卡具有的并行通道数。
ADC的分辨率
转换为数字格式的模拟输入信号的精度取决于 ADC 使用的位数。转换信号的分辨率是 ADC 用来表示数字数据的位数的函数。可以模拟地表示实际信号的最大电压和最小电压之间的电压范围根据数字分辨率位数被细分。
例如，一个 8 位 ADC 可以给出多达 256 级的数字表示 (2 ^ 8 = 256)。这意味着将实际信号的电压范围分为256级，其中每一级都取一定的数字值。
将数据传输到计算机
通常，数据采集卡安装在PC机的高速总线上，如PCI总线。根据 PC 主板的速度，主板组件之间的最大数据传输速度通常在微处理器和内存之间，取值范围为 20Mhz 到 40Mhz。
为了改进数据传输，实施了总线控制，允许 DAQ 卡将数据直接传输到内存，从而加速数据采集过程。请参阅以下未实施和实施总线主控的卡示例。
如图所示，微处理器正在参与数据传输，利用它可以执行其他任务的时间。
另一方面，在上图中可以看出，数据传输直接到内存，微处理器可以自由地用于其他任务，这是通过总线主控技术实现的。
数字/模拟转换器 (DAC)
多功能卡通常还集成了数字/模拟转换器 (DAC)。DAC 可以根据数字数据生成模拟信号。
这允许这种类型的卡生成模拟输出信号，电压为直流 (DC) 或交流 (AC)。与 ADC 一样，DAC 受到它们可以处理的样本数量以及用于将数字数据转换为模拟信号的位数的限制。
这些图显示了 3 位 DAC 如何转换正弦波。
在 DAC 中，较小的稳定时间也很重要，因为这将能够生成高频信号，因为用于为新电压电平设置输出信号的时间会很短。
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