[实用新型]一种高速同时数据采集卡

说明书

本实用新型涉及计算机采集卡领域的一种高速同时数据采集卡。

在工程实际中，一个物理事件发生往往伴随有多个信息参量同时输出，如材料的疲劳试验或静拉伸试验过程，就有载荷和位移两个物理参量同时输出，绝缘材料的击穿试验就需要同时测量电压和电流的变化；某些永磁材料的磁化过程需要同时测量压力、温度、所加磁场强度等参量等等。诸如这些物理事件还有一个特点就是其持续时间稍长或是连续变化的，而不是瞬间信号，为此必须研制一种数据采集卡，使它能插入在计算机的IO扩展槽中使用，从而构成一个完整的数据采集及处理系统。对卡的基本要求是：采样要具有多通道性，至少要具有两通道；多通道采集要具有同时性；AD转换要具有高分辨性，有时还要求具有高速性；借助计算机数据存储要具有大容量性或无限性。

目前，国内外已开发出门类繁多的多通道数据采集卡。如华远HY－8020型，方园MS－1299型等。但从这些卡的特征看有如下不足：（1）多道采集不具有同时性，如对材料机械性能试验过程中的载荷和位移信号进行采集就会出现这一时刻的载荷数据和另一时刻的位移数据相对应，即所谓数据的“错配现象”，错配时间△T为采样周期。这样对快速变化信号则有很大影响，因为不同时刻信号将有很大变化。一般而言，若要求测量系统的精度为0.1级，则信号在△T时间内的变化量不得超过满幅的0.5％，而在高精度测量场合，则变化量不得超过测量分辨率的二分之一，否则数据错配现象将使测量结果误差增大，（2）分辨率不够。

本实用新型的目的是根据上述不足研制一种高速多通道同时数据采集卡。

本实用新型由AD转换芯片、DA转换芯片，数据暂存器、地址译码器、触发电路及基准时钟等电路通过总线联结构成，每块AD和DA转换芯片均与一组数据暂存器相接。

所述的AD芯片至少为2块最多为16块含有自动标定的100至500KHZ、12位至16位的转换芯片，每块AD蕊片与一组12至16位数据暂存器相接，而且每块AD芯片的起动端相互连接，受同一起动脉冲控制，完成各通道数据同时采集，并把AD转换结果同时存往各自暂存器供CPU分时读出。

每通道模拟输入电压范围可分别为±5V或0～10V，高速DA转换芯片可为100～500KHZ，12至16位芯片，用于产生各种波形控制信号输出，如正弦波、三角波，变幅波、变频波、随机波等，模拟输出电压范围为±5V或0～5V。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型结构电路图

图中（1）为三个AD转换器、（2）为DA转换器、（3）（3、4、5、6）分别为数据缓冲暂存器、（7）为地址译码电路、（8）为触发电路、（9）为基准时钟电路。

本实施例中三个AD转换器（1）的起动端相互连接，受同一个起动脉冲控制。与三个AD相接的三组数据缓冲暂存器（3、4、5、）均由两片8位缓存器芯片构成，用于AD的缓存器完成被转换数据的暂存，它们的输出和计算机数据总线相连。与一块DA转换器（1）相接的一组数据缓冲暂存器（6）也由两片8位缓存器芯片构成，用于DA转换器完成输出数据的暂存，它的输入和计算机数据总线相连。地址译码器（7）由逻辑电路和地址设定开关组成，用于确定该卡在计算机中所占用的外设地址，它的输入来自计算机的地址总线。

触发电（8）路由一块单稳态触发器等组成。用于产生AD转换的启动脉冲和自动标定脉冲，并使两个脉冲有一合适的宽度。基准时钟电路（9）为AD转换器提供基准定时信号。

本卡在计算机中的地址可任意设定。

本卡适用于IBM或其兼容机。