全新的M系列產(chǎn)品為數據采集設定更高標準

　　新一代數據采集設備M系列DAQ產(chǎn)品有6個(gè)DMA通道。數據不通過(guò)處理器就可直接從DAQ設備上發(fā)送到PC內存，保證了數據的高速傳輸，并且不占用處理器，使處理器可以執行其他任務(wù)，如數據換算和分析。采用這種內置板載NI-STC2系統定時(shí)控制器ASIC中的技術(shù)，單個(gè)設備可以以最高速度同時(shí)執行模擬輸入、模擬輸出、數字輸入、數字輸出和2個(gè)定時(shí)器/計數器操作，而且不會(huì )丟失數據或造成錯誤。
　　許多插入式DAQ設備不僅受到它們的采集或更新速率的限制，而且還受數據傳送到PC內存的速率限制。舊式的數據采集設備使用中斷請求通路(Interrupt Request Lines, IRQ)來(lái)把數據傳送到PC內存。IRQ要占用計算機的處理器來(lái)控制數據的傳送；由于阻止了PC處理其他操作，這會(huì )導致系統的效率下降。
　　許多新的數據采集設備只有1個(gè)或2個(gè)DMA通道。對于這些設備，在執行超出DMA通道數的操作時(shí)就需要使用IRQ。隨著(zhù)數據傳輸速率的提高以及要同時(shí)執行更多的操作，這些IRQ開(kāi)始獨占PC的處理時(shí)間，導致系統變慢并最終產(chǎn)生錯誤。使用M系列DAQ設備和NI-STC2就可以解決這一問(wèn)題，因為有足夠的DMA通道可以同時(shí)執行DAQ設備上所有操作而不使用IRQ。

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　　電子器件，如模擬到數字轉換器(ADC)等，會(huì )隨時(shí)間和溫度產(chǎn)生非線(xiàn)性和漂移。補償這些固有誤差需要設備能夠進(jìn)行自校準。傳統數據采集設備使用板載的高精度參考電壓，在單個(gè)測量范圍內進(jìn)行2點(diǎn)校準。這種方法不能消除ADC范圍內的非線(xiàn)性情況，從而降低了設備的測量精度。此外，在掃描具有不同輸入范圍的多個(gè)通道的測量過(guò)程中，假設ADC在整個(gè)范圍內是完全線(xiàn)性的，因此測量的結果就會(huì )受到這種不正確假設的影響。
　　M系列設備采用的NI?MCal技術(shù)具有專(zhuān)利的線(xiàn)性化和校準引擎，能對上千個(gè)電壓和所有輸入范圍進(jìn)行校準。NI?MCal技術(shù)把測量的精度提高了5倍。此外，大多數M系列設備具有更高精度的參考電壓，使建議的校準時(shí)間間隔由1年提高到2年，從而降低了設備的維護成本。
　　在快速掃描時(shí)數據采集設備的精度也會(huì )受到放大器穩定時(shí)間的影響。數據采集設備的指標常常用分辨率和最大采樣率來(lái)定義，而這些指標沒(méi)有反映設備在高速采樣時(shí)掃描多個(gè)通道所需的時(shí)間，因為放大器有可能沒(méi)有足夠的時(shí)間來(lái)穩定輸出結果。對于穩定時(shí)間較長(cháng)的數據采集設備，這會(huì )導致16位的設備在測量動(dòng)態(tài)信號時(shí)精度比12位的設備低。
　　在設計新的M系列DAQ設備時(shí)，NI開(kāi)發(fā)出新一代的可編程儀器放大器，NI-PGIA2，它有比現有的商業(yè)化儀器更少的穩定時(shí)間。這種專(zhuān)門(mén)設計的放大器在高速采集率下具有更高的測量分辨率，并能進(jìn)行更為精確的動(dòng)態(tài)信號采集。

　　這些新特性包括采用了商業(yè)化的ADC發(fā)展的新技術(shù)。例如，現在M系列DAQ設備的最高分辨率為18位，而絕大多數數據采集設備的分辨率為12或16位。為了優(yōu)化現代的ADC的精度，M系列DAQ設備可以在整個(gè)范圍內自行校準。和只能在增益上校準的數據采集設備相比，M系列DAQ設備的精度有了極大的提高。
　　NI-STC2設計中改善了數字架構。以前的NI設備使用8個(gè)數字通道，而24或28個(gè)數字通道已成為M系列產(chǎn)品的標準。此外，可以用一個(gè)板載時(shí)鐘來(lái)同步32個(gè)數字通道并使數字更新速率達到10MHz。
　　板上的NI-STC2計數器/定時(shí)器也獲得了更新。M系列DAQ設備使用具有更快時(shí)基的32位計數器來(lái)提高脈沖的寬度和頻率的測量精度，和以前E系列產(chǎn)品相比測量精度提高了4倍。它們增加了新的測量功能，包括正交編碼器的輸入。表1總結了E系列DAQ提高到M系列DAQ設備所更新的特性。

　　M系列DAQ設備豐富的新技術(shù)和特性使它們非常適合用于多種應用，包括自動(dòng)化測試、過(guò)程控 制和傳感器測量。由于有6個(gè)DMA通道，單個(gè)M系列DAQ設備可以同時(shí)實(shí)現6種不同儀器所具有 的功能。為了測量DC電壓，具有18位輸入的DAQ設備能提供高于5 1/2位的分辨率。
　　典型的過(guò)程和加工自動(dòng)化應用使用PID和模糊邏輯控制循環(huán)來(lái)測量和控制如溫度和壓力等物 理現象。由于有多達4個(gè)模擬輸出，單個(gè)M系列設備能同時(shí)運行4個(gè)PID循環(huán)。您也可以使用同 一個(gè)設備來(lái)監控32個(gè)模擬輸入和控制148個(gè)數據通道。
　　經(jīng)過(guò)設計，M系列DAQ設備也能無(wú)縫地和IEEE1451.4智能傳感器協(xié)同工作。使用M系列D AQ設備、NI信號調整和NI?DAQmx測量服務(wù)軟件，您可以通過(guò)自動(dòng)讀取傳感器電子數據表來(lái) 獲取智能傳感器測量結果，而不需要人工輸入傳感器數據，或者用電子數據表來(lái)自動(dòng)對傳感 器測量結果進(jìn)行換算。
　　M系列DAQ產(chǎn)品降低了數據采集的成本。盡管這種產(chǎn)品增強了I/O功能，不過(guò)，每個(gè)I/O通道 的成本卻降低了30%。M系列產(chǎn)品采用了以前DAQ產(chǎn)品所不具備的NI-STC2，NI-MCal和NI-P GIA技術(shù)，而且還能和NI- LabVIEW和NI-DAQmx測量服務(wù)軟件無(wú)縫地集成，從而具有更好的性 能、更高的價(jià)值并提供更多的I/O。