【原】采集卡DAQ拆解

只是在淘宝收货的时候，看到了，就写了，感觉真的很漂亮。文章中多数呈现的都是NI的采集卡，以及我找到的几个国产的采集卡内部。

好漂亮6½-Digit

看这个布局就很贵（6W）

看到了一颗FPGA，方方正正

现在的采集构架

更加详细的

1. 传感器：该设备可将温度、压力或电压等物理信号或电信号转换成可以测量的数量。
2. 信号调理电路：该电路可对传感器采集的数据进行放大、滤波或数字化处理，从而提升其质量和精度。
3. 数据采集设备：该设备可对调理后的信号进行采样和数字化处理，然后将其发送到计算机或是其他处理单元进行分析和存储。数据采集设备既可以是独立单元，也可以是与计算机的 PCI 或 USB 端口相连接的插件卡。

我不觉得哪个文章说，未来的仪器会被重新定义，一个ADC+后端就OK了。

这个图，图文无关，我只是觉得做的很好，呈现了这个不同的电压之间的分辨关系。

又是一个设计的示意图，缓存的作用就是来衔接不一样的储存器件

这是测量的一种方式：示波器探头不接地测量-浮地测量

差分

参考单端

非参考单端

把放大器的简图放上去是一个很好的习惯

这是国产的一个采集卡

又一个

这是一个老款的NI卡

现在卖3K5的USB卡，入门类型

USB-6009

ADS7871的采集框图

1、输入范围

ADS7871，虽然可以接受差分形式的负电压，但同时要求输入电压的绝对值不能为负（0V到接近电源电压）。组成USB-6009后，模拟输入范围有一个值得注意的参数变化：USB-6009的任意模拟输入引脚都可以接受负电压（具体可达-10V到+10V），也就是支持真正的双极性输入，这一点可能是由USB-6009板子上的偏置调整电路做到的。就此要为NI点赞，实在是大大方便了使用者。偏置电路的出厂较准，在产品的生产过程中实在是比较麻烦的一件事情，这也许也是USB-6009价格较高的重要原因之一。

2、模拟分辨率

ADS7871的分辨率是14bits，在-10V到+10V的情况下，分辨率约为1.22mV。在很多应用中，这个分辨率并不算很高，例如后面将要提到的半导体温度传感器测温实验中1.22mV的分辨率就显得不太够。

当然在很多情况下，可以在进入A/D转换之前，对模拟信号进行放大以提高输入其分辨率，这样做的代价了是降低模拟信号的输入范围。例如，用PGA(可编程增益放大器)将信号放大10倍后ADC对放大前模拟信号分辨率将达到122uV，而输入范围将被限制在-1V到+1V之间。

值得注意的是NI对USB6009的设置非常有趣，只允许差分输入模式的模拟通道使用PGA，而对单端模式的通道却不能使用PGA。也就是说一旦在LabVIEW中将USB-6009的某个通道设置为RSE模式（单端）后，不论怎样配置其他参数，这个通道的分辨率都将为1.2mV。如果将USB-6009的某个通道设置为差分模式后，LabVIEW会自动的根据该通道模拟输入范围参数来控制PGA的增益值，从而达到提高模拟分辨率的效果。因此在这种情况下对模拟输入最大值和最小值的设置将是非常重要的。

3、模拟输入阻抗

ADS7871的输入阻抗达到6M欧姆，但USB-6009的输入阻抗仅为150K欧姆左右，可能是由于输入范围调整造成的，在客观上也起到了提高输入电流，提升抗干扰能力的作用。但在进行某些高输出阻抗的测试中，这可能导致测试失败，需要小心。

4、缓冲FIFO

C8051F320的片上RAM只有2.3KB，这意味着USB-6009单次采集缓冲的大小不可能超过这个数量。在LabVIEW编程时，最好不要把各个通道的“每通道采样数”之和设置到1K以上（每次采样需要14bits缓冲宽度）。

这个国内的一个厂家，忘了叫什么了

框图

内部的采集，可以看到USB卡这里是并口的

单USB采集卡

型号

4颗 TI的模拟开关IC CD4052BM，用于多路模拟信号的切换，通常用在AD转换电路的前级，可以做多路模拟信号的输入切换，也可以做信号的放大。

就是这里

隔离电源

接口处有光电耦合

老明星AD9288

框图

内部构成

是不是很酷

这个是一个放大器的模块

这个是框图

这是采集卡的前端

切换光耦

这个是另外一个NI的采集卡，老哥拍的不好，但是足够复杂

FPGA:Altera Cyclone -II ep2c5

AD: AD9288

USB:CY7C68013

上面使用的主要器件

足够是早期的产品

正点原子的示波器

模拟前端部分

这是张老师买的pA放大前端，也不错

是德老款6位半的万用表

这个1k6

把一个很多的采集前端融合在一起的芯片，贵在小体积，没有人做

https://www.ni.com/zh-cn/shop/model/pxi-4065.html