1. 概述 模擬量輸入接口卡PCI-8310
PCI-8310 模入接口卡適用于提供了PCI 總線插槽的PC系列微機,具有即插即用(PnP)的功能。其操作系統可選用目前流行的 Windows 系列、高穩定性的Unix等多種操作系統以及專業數據采集分析系統LabVIEW 等軟件環境。在硬件的安裝上也非常簡單,使用時只需將接口卡插入機內任何一個PCI總線插槽中并用螺絲固定,信號電纜從機箱外部直接接入。
PCI-8310 模入接口卡允許采用32路單端輸入方式或16路雙端輸入方式。用戶可根據需要選擇測量單極性信號或雙極性信號。其輸入的模擬信號由卡前端的37芯D型插頭直接接入。
本卡還提供了TTL電平的16路輸入和16路輸出信號通道,這些信號通道由卡后端的40芯扁平電纜轉換為37芯D型插頭提供給用戶。
2. 主要技術參數模擬量輸入接口卡PCI-8310
2.1 模入部分(標*為出廠標準狀態,下同)
2.1.1 輸入通道數:單端32路*;雙端16路
2.1.2 輸入信號范圍: 0V~10V*;-5V~+5V; -10V~+10V
2.1.3 輸入阻抗:≥10MΩ
2.1.4 A/D轉換分辨率:12位
2.1.5 A/D轉換速率:10μS
2.1.6 A/D啟動方式:程序啟動
2.1.7 A/D轉換非線性誤差:±1LSB
2.1.8 A/D轉換輸出碼制:單極性原碼*/雙極性偏移碼
2.1.9 系統綜合誤差:≤0.1% F.S
2.2 開關量部分
2.2.1 輸入路數:16路TTL電平
2.2.2 輸出路數:16路TTL電平
2.3 電源功耗:+5V(±10%) ≤500mA
2.4 環境要求:工作溫度: 10℃~40℃
相對濕度: 40%~80%
存貯溫度:-55℃~+85℃
2.5 外型尺寸(不含檔板):
長×高=164.8mm×106.7mm ( 6.5英寸×4.2英寸)
3. 工作原理
PCI-8310 模入接口卡主要由模擬多路開關選通電路、差分放大器電路、模數轉換電路、開關量輸入輸出電路和接口控制邏輯電路組成。
3.1 模擬多路開關選通電路:
模擬通道開關由4片MPC508(或同類產品)及跨接器KJ1、KJ2組成,可以從32路單端信號或16路雙端信號中任選一路,送入差分放大器。
3.2差分放大器電路:
差分放大器由3個運算放大器以及相關的電阻、電容組成一個標準的儀用差分放大器,用以對通道開關選中的模擬信號進行變換處理。
3.3模數轉換電路:
12位逐次逼近式A/D轉換器ADS774片內自帶精密基準源,并經激光修調,具有較高的轉換速率和轉換精度,其轉換時間僅為 10μS。A/D轉換器由程序啟動,其轉換狀態的結束可由程序查詢讀出或產生結束中斷申請。A/D轉換器的模擬輸入信號幅度由跨接器KJ3 選擇, A/D 轉換后的輸出代碼形式由跨接器KJ4選擇,可分別輸出二進制原碼或雙極性偏移二進制碼。電位器W1 用于零點調節,W2 用于雙極性偏移調節,W3 用于滿量程增益調節。
3.4 開關量輸入輸出電路:
本卡還提供了各16路的開關量輸入輸出信號通道。使用中需注意對這些信號的要求應嚴格符合TTL 電平規范。
3.5 接口控制邏輯電路:
接口控制邏輯電路用來將PCI總線控制邏輯轉換成與各種操作相關的控制信號。
4. 安裝及使用注意
本卡的安裝十分簡便,只要將主機機殼打開,在關電情況下,將本卡插入主機的任何一個空余PCI擴展槽中,再將檔板固定螺絲壓緊即可。
本卡采用的模擬開關是COMS 電路,容易因靜電擊穿或過流造成損壞,所以在安裝或用手觸摸本卡時,應事先將人體所帶靜電荷對地放掉,同時應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,使用中應嚴格按照說明書進行設置操作。設置接口卡開關、跨接套和安裝接口帶纜時均應在關電狀態下進行。
當模入通道不全部使用時,應將不使用的通道就近對地短接,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,應確保系統地線(計算機及外接儀器機殼)接地良好。特別是使用雙端輸入方式時,為防止外界較大的共模干擾,應注意對信號線進行屏蔽處理。
當本卡使用的信號環境較為惡劣時,為保護本卡和主機,用戶可以在本卡前端的預留位置加裝雙向TVS舜態電壓保護管。但加裝TVS管后,TVS管的特性將使本卡的輸入阻抗下降,同時對信號源的驅動能力有一定的要求,否則將降低本卡的采樣精度。