PCI-8340 高速模入接口卡技術(shù)說(shuō)明書

PCI-8340
PCI-8340 高速模入接口卡技術(shù)說(shuō)明書
1. 概述
PCI-8340高速模入接口卡適用于提供了PCI 總線插槽的PC系列微機(jī)，具有即插即用（PnP）的功能。
其操作系統(tǒng)可選用目前流行的 Windows 系列、高穩(wěn)定性的Unix等多種操作系統(tǒng)以及專業(yè)數(shù)據(jù)采集分析系
統(tǒng)LabVIEW等軟件環(huán)境。在硬件的安裝上也非常簡(jiǎn)單，使用時(shí)只需將接口卡插入機(jī)內(nèi)任何一個(gè)PCI總線插
槽中并用螺絲固定，信號(hào)電纜從機(jī)箱外部直接接入。
PCI-8340 高速模入接口卡安裝使用簡(jiǎn)便、功能齊全。其 A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)方式可以選用程控頻率觸發(fā)、
程控單步觸發(fā)、外部 TTL 信號(hào)觸發(fā)以及外部時(shí)鐘同步觸發(fā)等多種方式。A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果通過(guò)先進(jìn)先
出存儲(chǔ)器（FIFO）緩存后由PCI總線讀出。
為方便用戶，本卡還提供了TTL電平的16路數(shù)字量輸入和16路數(shù)字量輸出信號(hào)通道，這些信號(hào)通道
由卡后端40芯扁平電纜轉(zhuǎn)換為37芯D型插頭提供給用戶。
2. 主要技術(shù)參數(shù)
2.1模入部分( 標(biāo)*為出廠標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，下同 )
2.1.1輸入通道數(shù)：?jiǎn)味?6路 *；雙端8路
2.1.2 輸入信號(hào)范圍：0～10V*，±5V,0～5V
2.1.3 輸入阻抗：≥10MΩ
2.1.4 輸入通道選擇方式：?jiǎn)瓮ǖ莱绦蛑付?多通道自動(dòng)掃描
2.1.5 A/D轉(zhuǎn)換分辯率：12位
2.1.6 A/D采樣程控頻率：1KHz/5KHz/10KHz/50KHz/100KHz/200KHz
2.1.7 A/D啟動(dòng)方式：程控頻率觸發(fā)/程控單步觸發(fā)/外部TTL信號(hào)觸發(fā)/外部時(shí)鐘同步觸發(fā)
2.1.8 A／D轉(zhuǎn)換非線性誤差：±1LSB
2.1.9 A／D轉(zhuǎn)換輸出碼制：?jiǎn)螛O性原碼*／雙極性偏移碼
2.1.10 FIFO存儲(chǔ)器容量：8K×16bit（全滿）/4K×16bit（半滿）
2.1.11 數(shù)據(jù)讀取識(shí)別方式：FIFO半滿查詢/FIFO非空查詢/FIFO半滿中斷
2.1.12 系統(tǒng)綜合誤差：≤0.1％F.S
2.2 開關(guān)量部分
2.2.1 輸入路數(shù)：16路TTL電平
2.2.2 輸出路數(shù)：16路TTL電平
2.3 電源功耗： +5V(±10％)≤500mA
2.4環(huán)境要求： 工作溫度：10℃～40℃
相對(duì)濕度： 40％～80％
存貯溫度：-55℃～+85℃
2.5 外型尺寸：( 不含檔板 )
長(zhǎng)×高＝175.0mm×106.7mm ( 6.89英寸×4.2英寸)
3. 工作原理
3.1 工作原理簡(jiǎn)介
PCI-8340 高速模入接口卡主要由高速多路模擬開關(guān)選通電路、高速高精度放大電路、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換
電路、先進(jìn)先出(FIFO)緩沖存儲(chǔ)器電路、開關(guān)量輸入輸出電路和接口控制邏輯電路等部分組成。
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3.1.1 高速多路模擬開關(guān)選通電路
本電路由2片ADG408（或同類產(chǎn)品）及跨接選擇器KJ1、KJ2組成，用以從16路單端信號(hào)或8路雙端
信號(hào)中選擇其中一路，送入后端的放大器電路處理。
3.2 高速高精度放大電路
本電路由4片高速高精度放大器、基準(zhǔn)源、阻容件及跨接選擇器KJ3組成，用以對(duì)通道開關(guān)選中的模
擬信號(hào)進(jìn)行變換處理，以提供模數(shù)轉(zhuǎn)換電路所需要的信號(hào)。
3.3 高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路
本電路由高速模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片及調(diào)整電位器W1、W2、和W3組成，用以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。W1
用于滿量程增益調(diào)整，W2用于雙極性偏移調(diào)整，W3用于零點(diǎn)調(diào)整。
3.4 先進(jìn)先出（FIFO）緩沖存儲(chǔ)器電路
本電路用于將A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)結(jié)果及通道代碼進(jìn)行緩沖存儲(chǔ)。并相應(yīng)的給出“空”，“半滿”和“全滿”
的標(biāo)志信號(hào)。用戶在使用過(guò)程中可以隨時(shí)根據(jù)這些標(biāo)志信號(hào)的狀態(tài)以單次或批量的方式讀出A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)
果。
3.5 開關(guān)量輸入輸出電路：
本卡還提供了各16路的開關(guān)量輸入輸出信號(hào)通道。使用中需注意對(duì)這些信號(hào)的要求應(yīng)嚴(yán)格符合TTL電
平規(guī)范。
3.6 接口控制邏輯電路
接口控制邏輯電路用來(lái)將PCI總線控制邏輯轉(zhuǎn)換成與各種操作相關(guān)的控制信號(hào)。
4. 安裝及使用注意
本卡的安裝十分簡(jiǎn)便，只要將主機(jī)機(jī)殼打開，在關(guān)電情況下，將本卡插入主機(jī)的任何一個(gè)空余PCI擴(kuò)
展槽中，再將檔板固定螺絲壓緊即可。
本卡采用的模擬開關(guān)是COMS電路，容易因靜電擊穿或過(guò)流造成損壞，所以在安裝或用手觸摸本卡時(shí)，
應(yīng)事先將人體所帶靜電荷對(duì)地放掉，同時(shí)應(yīng)避免直接用手接觸器件管腳，以免損壞器件。
禁止帶電插拔本接口卡。本卡跨接選擇器較多，使用中應(yīng)嚴(yán)格按照說(shuō)明書進(jìn)行設(shè)置操作。設(shè)置接口卡
開關(guān)、跨接套和安裝接口帶纜時(shí)均應(yīng)在關(guān)電狀態(tài)下進(jìn)行。
當(dāng)模入通道不全部使用時(shí)，必須將不使用的通道就近對(duì)地短接，不要使其懸空，以避免造成通道間串
擾和損壞通道。
為保證安全及采集精度，應(yīng)確保系統(tǒng)地線（計(jì)算機(jī)及外接儀器機(jī)殼）接地良好。特別是使用雙端輸入
方式時(shí)，為防止外界較大的共模干擾，應(yīng)注意對(duì)信號(hào)線進(jìn)行屏蔽處理。
當(dāng)本卡使用的信號(hào)環(huán)境較為惡劣時(shí)，為保護(hù)本卡和主機(jī)，用戶可以在本卡前端的預(yù)留位置加裝雙向TVS
瞬態(tài)電壓保護(hù)管。但加裝TVS管后，TVS管的特性將使本卡的輸入阻抗下降，同時(shí)對(duì)信號(hào)源的驅(qū)動(dòng)能力有
一定的要求，否則將降低本卡的采樣精度。
5. 使用與操作
5.1 跨接器的使用
5.1.1 單端/雙端方式選擇
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KJ 、KJ 為單端/雙端輸入方式選擇插座，其使用方法見圖1。
1 2
a. 單端輸入方式 b. 雙端輸入方式
圖1 單/雙端輸入方式選擇
5.1.2 A/D量程選擇
KJ3為A/D量程選擇插座，其使用方法見圖2。
a.0～10V輸入 b. 0～5V輸入 c. ±5V輸入
圖2 A/D量程選擇
5.2 輸入輸出插座接口定義
5.2.1 模入部分
本卡前端37芯D型插座（CZ1）的信號(hào)定義見表1。用戶可根據(jù)需要選擇連接信號(hào)線(單端)或信號(hào)線
組(雙端)。為減少信號(hào)雜波串?dāng)_和保護(hù)通道開關(guān)，凡不使用的信號(hào)端應(yīng)就近與模擬地短接, 這一點(diǎn)在小信
號(hào)采樣時(shí)尤其重要。
表1 CZ1模擬輸入信號(hào)端口定義（括號(hào)內(nèi)表示雙端方式）
插座引腳號(hào) 信號(hào)定義 插座引腳號(hào) 信號(hào)定義
1 CH1 ( CH1+ ) 20 模擬地(A/D)
2 CH2 ( CH2+ ) 21 模擬地(A/D)
3 CH3 ( CH3+ ) 22 模擬地(A/D)
4 CH4 ( CH4+ ) 23 模擬地(A/D)
5 CH5 ( CH5+ ) 24 模擬地(A/D))
6 CH6 ( CH6+ ) 25 模擬地(A/D)
7 CH7 ( CH7+ ) 26 模擬地(A/D)
8 CH8 ( CH8+ ) 27 模擬地(A/D)
9 CH9 ( CH1- ) 28 模擬地(A/D)

您好！PCI-8340是一款專為電氣行業(yè)設(shè)計(jì)的高速模擬輸入接口卡，它屬于 National Instruments（NI）公司的產(chǎn)品系列。該接口卡的主要功能是將來(lái)自各種模擬信號(hào)源（如傳感器、電壓表、電流表等）的連續(xù)變化電信號(hào)進(jìn)行高精度、高采樣率的數(shù)字化轉(zhuǎn)換，并通過(guò)通用并行總線接口（PCI）連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，以便于在實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)或?qū)嶒?yàn)設(shè)備中進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理和分析。 技術(shù)說(shuō)明書詳細(xì)介紹了PCI-8340的各項(xiàng)特性參數(shù)，包括但不限于以下幾個(gè)方面： 1. 采樣率：PCI-8340通常具備多種可配置的采樣速率選項(xiàng)，最高可達(dá)數(shù)百萬(wàn)次/秒（具體取決于型號(hào)），以滿足不同應(yīng)用對(duì)實(shí)時(shí)性和精確度的需求。 2. 輸入通道數(shù)量：接口卡可能配備多個(gè)獨(dú)立的模擬輸入通道，每個(gè)通道支持不同的信號(hào)范圍和類型（例如電壓、電流、頻率等），用戶可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的通道組合。 3. 數(shù)據(jù)精度：提供16位或更高的量化位深度，確保測(cè)量結(jié)果具有較高的分辨率和準(zhǔn)確性。 4. 抗干擾措施：為了減少噪聲和電磁兼容性問(wèn)題，技術(shù)說(shuō)明書中會(huì)詳細(xì)介紹濾波器設(shè)置、信號(hào)調(diào)理電路以及隔離技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容。 5. 接口標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議：明確接口卡如何與PC主板上的PCI插槽以及上層軟件（如LabVIEW、MathWorks MATLAB下的Signal Processing Toolbox等）通信的細(xì)節(jié)。 閱讀這份技術(shù)說(shuō)明書，您將了解到PCI-8340在電氣控制、自動(dòng)化測(cè)試、科學(xué)研究等領(lǐng)域中的具體應(yīng)用場(chǎng)景、安裝指南、使用方法、故障排查等內(nèi)容，從而更好地理解和利用這款高速模入接口卡的功能與優(yōu)勢(shì)。如果您有任何關(guān)于該產(chǎn)品的具體疑問(wèn)，請(qǐng)隨時(shí)咨詢我們。