研华高速采集卡PCI-1714在发动机声音与振动监测的应用
基于PCI-1714UL数据采集卡的测速系统设计
基于PCI-1714UL数据采集卡的测速系统设计
牛颖蓓;曾碧能;宋耀东;李振超
【期刊名称】《电光系统》
【年(卷),期】2009(000)002
【摘要】本文设计了一种基于PCI-1714UL数据采集卡的测速系统。
该测速系统由研华公司的PCI-1714UL高速数据采集卡、断靶检测板、网靶等组成。
系统软件以面向对象语言BC-为开发环境，采用DMA传输方式进行数据采集，然后存储到文本文件，完成绘图和速度计算。
实验表明，该系统在对高速飞行弹丸进行测速时误差小、可靠性高。
【总页数】4页(P35-38)
【作者】牛颖蓓;曾碧能;宋耀东;李振超
【作者单位】中国电子科技集团公司第二十七研究所,郑州450047
【正文语种】中文
【中图分类】TP274.2
【相关文献】
1.基于AMPCI-9110型数据采集卡的测速传感器性能检测系统 [J], 张芊;胡定军;胡猛
2.基于VB与研华数据采集卡的数据采集系统设计 [J], 李战明;赵静
3.基于PCI数据采集卡的高速数据采集系统设计 [J], 辛德刚;林克正
4.基于PCI数据采集卡的高速数据采集系统设计 [J], 辛德刚;林克正
5.基于数据采集卡的多通道阵列信号采集系统设计 [J], 胥保春;李佩娟;盛云龙;钱厚亮;吴金秋
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研华大数据采集卡PCI-1710快速入门手册簿
PCI-1710快速安装使用手册PCI-1710快速安装使用手册 (1)第一章产品介绍 (2)1.1 概述 (2)1.1.1 即插即用功能 (2)1.1.2 单端或差分混合的模拟量输入 (2)1.1.3 卡上FIFO(先入先出)存储器 (2)1.1.4 卡上可编程计数器 (2)1.1.5 用于降低噪声的特殊屏蔽电缆 (3)1.1.6 16路数字输入和16路数字输出 (3)1.1.7 短路保护 (3)1.2 特点： (3)1.3 一般特性： (3)第二章安装与测试 (3)2.1 初始检查 (3)2.2 Windows2K/XP/9X下板卡的安装 (4)2.2.1 软件的安装： (6)2.2.2 硬件的安装： (7)2.3 测试 (8)2.3.1 模拟输入功能测试 (8)2.3.2 模拟输出功能测试 (9)2.3.3 数字量输入功能测试 (10)2.3.4 数字量输出功能测试 (11)2.4.5 计数器功能测试 (12)第三章信号连接 (13)3.1 模拟信号输入连接： (15)3.1.1 单端模拟输入连接 (15)3.1.2 差分式模拟输入连接 (15)3.2模拟信号输出连接 (17)3.3触发源连接 (17)3.3.1 部定时器触发连接 (17)3.3.2 外部触发源连接 (18)第四章例程使用详解 (18)4.1 板卡支持例程列表4.2 常用例子使用说明 (18)4.2.1 ADSOFT/ADTRIG（软件触发方式例程） (18)4.2.2 ADint（中断方式进行数据采集的例程） (19)4.2.3 DIGOUT（数字量输出）： (21)4.2.4 COUNTER（计数程序） (23)4.2.5 Digin (数字量输入例程) (24)4.2.6 PULSE(脉冲输出例程) (24)4.2.7 MADint(多通道中断采集例程) (25)第五章遇到问题，如何解决？ .................. 错误!未定义书签。
研华数据采集板卡PCI1716在设备自动化行业ATE技术的高精度力矩测试仪系统的应用
⏹ 系统需求系统由测试台和测试柜两部分组成。
测试柜：主要由电路控制箱盒工控机构成。
工控机包含PCI-1710HG ，PCI-1760，PCL-839等三块卡。
PCI-1760为8路继电器输出卡，用来控制测试电路的档位切换，电源的切换，以及步进电机驱动器的启动。
PCI-1710HG 为高增益AD 采集卡用来采集控制回路的反馈电压，获取力矩器在不同角度下的力矩。
PCL-839用来控制步进电机驱动器，使力矩器力矩器定子转动到合适的角度。
测试台包括以静压空气轴承为支撑的测试主轴和梁体组件（6）组成活动部分：以角位移传感器（3），音圈力矩器（4），电子转换放大器组成的力矩反馈电气部分；由带动被测电机定子座（7）旋转、定位用的步进电机与涡轮蜗杆和步进电机等组成的传动机构部分⏹ 系统描述力矩测试原理当梁体组件受到被测电机的转矩Ma 作用时，它立刻偏离原来平衡位置。
其偏移角α的讯号经位移传感器、电子放大器、在音圈力矩器回路中产生一个反馈电流If ，并且产生一个反馈转矩Mf ，此转矩与被测电机转矩Ma 相比较，实现模拟量加矩再平衡。
通过PCI-1710GH 取出与反馈电流If成正比的采样标准电阻端电压Ur ，就是与被测电机转矩成正比的数值。
案例名称：基于研华ATE 设备的高精度力矩测试仪系统行业分类：ATE （工厂自动化）地点：软件实施软件部分使用DELPHI6.0开发应用程序。
整个软件包括数据采集、数据动态显示、步进电机驱动、数据后期分析处理，数据库操作、测试报表输出等几部分。
1、测试流程控制模块。
主要通过操作PCI-1760，PCL-839来完成。
根据测试大纲的步骤依次操作继电器的切换。
通过控制步进电机使力矩器转动到规定的测试点。
这部分软件操作通过使用研华提供的动态链接库很方便的实现，避免了直接对板卡端口的操作，大大简化了编程开发。
测试流程如下2、模拟量采集存储、数据实时显示模块是自动测试系统比较重要的环节。
高速数据采集卡在超声领域的最新解决方案
高速数据采集卡在超声检测领域的最新解决方案高速数据采集卡作为进行相关超声测量的理想工具,在开发、测试、操作超声产品中可以发挥关键作用。
高速数据采集卡和任意波形发生器提供宽范围的带宽、采样率和动态范围，能够完美匹配超声测量的的相关需求。
图1，M4i.4451-x8 14bit 500MS/s PCIe 接口高速数据采集卡采集超声信号超声应用：超声波是一种频率超过人耳听觉范围的一种声波。
超声波设备操作频率一般从20 kHz到几GHz不等。
表1总结了一些超声应用的典型频率范围。
每个应用领域的的频率使用范围都反映出工程上的权衡。
增加了操作频率来提高分辨率可实现对较小的工件精确检测，但另一方面，较高频率信号的渗透能力是有限的，超声波应用的常见问题是信号衰减、其与信号频率成反比。
因此,非常高频率往往应用与物体表面研究应用中，相对的低频率往往应用在需要更大的渗透和能量的应用中。
北京坤驰科技有限公司所提供的高速数据采集卡具有较宽动态范围,可以在检测大信号的同时,检测到的小信号，可适应较多的应用场景。
应用举例：表1：常用超声应用的推荐产品采样率：通常高速数据采集卡产品的选择是基于应用使用的频率的，高速数据采集卡的采集速率通常要5到10倍于工程应用频率，也就是需要采集和检测的信号频率。
但在多普勒频移应用中，因其经常需要测量信号的某些特定的小的片段，需要很高时间分辨率，高速数据采集卡的采样率有时需要多达测量频率的10倍以上。
带宽：高速数据采集卡的带宽应该超过工程应用的最高频率。
工作带宽较低将导致高频频率信号衰减，并可能限制测量的分辨率和准确性。
动态范围：增加数字转换器的动态范围(位数)可实现小信号的检测。
高分辨率ADC通常提供更好的信噪比，可实现采集卡同时检测大信号和小信号。
这就是为什么应用系统前端通常使用更高分辨率的ADC或信号处理(如平均和过滤)来提高他们的整体测量灵敏度。
其他方面：高速数据采集卡的输入电路必须与超声传感器的输出阻抗和耦合元件相匹配。
研华pci-1710采集卡在高速干切削过程智能监控中应用
案例名称：研华PCI-1710采集卡在高速干切削过程智能监控中的应用行业分类：智能交通地点:工程介绍:高速切削和干切削〔加工过程中不用切削液〕是目前各个国家大力开展的两种先进制造技术，并经常将它们结合起来使用。
在高速干切削过程中使用低温冷却和最少量光滑〔MQL〕是两种抵消加工过程中温度和切削振动剧增的方法，国内外都在尝试。
因为采用很高的主轴转速、刀具进给速度以及不用或者微量使用切削液，使得加工过程变得更加复杂和充满变数，刀具的磨损、崩刃、温度过高等危险性显著增加。
所以对加工过程的在线监测，实时掌握并控制加工进程中的状态，据此来研究、优化工艺参数，预报和防止一些危险状态的出现显得尤为重要。
本课题就是要通过检测和分析温度和切削振动信号，分别进展在低温冷却和最少量光滑条件下的高速干切削试验，研究其机理和工艺参数的优化问题。
并且对加工过程施行主动模糊控制。
监于上面的分析，本系统采用研华PCI-1710多功能数据采集卡，通过虚拟仪器软件开发环境(LabVIEW)设计各类虚拟仪器面板，对切削振动、切削温度、步进电机等进展可视化采集、综合分析处理和控制。
⏹系统需求工程的研究目的如下：①建立高速干切削工艺研究试验的硬件平台。
②建立高速干切削加工过程信号采集、处理、显示、控制软硬件平台。
③进展高速干切削加工试验和机理研究。
④对加工过程进展主动模糊控制。
工程拟解决的关键问题①液氮低温冷却系统的设计制造。
②最少量冷却光滑系统的设计制造。
③温度、振动信号的采集与分析。
④模糊控制器系统的设计制造。
⏹系统描绘系统的硬件有红外温度传感器，振动传感器，步进电机，研华PCI–1710采集卡，所有信号的采集(研华提供LabVIEW驱动)、显示、存储、分析和控制软件用Labview。
信号处理可以通过Labview直接调用Matlab中的小波工具箱进展小波变换或者小波包变换，或者根据情况采用各种数字滤波。
信息交融也可以在小波变换的根底上，通过Labview直接调用Matlab中的神经网络工具箱，用BP神经网络进展信息交融。
高速数据采集卡在医疗检测领域的应用
高速数据采集卡在医疗检测领域的应用近年来，众多医院将投入大量资金用于整修和改造过时的设备。
医疗设备是医疗、科研、教研工作的最基本要素，也是不断提高医学科学技术水平的基本条件。
生物医学检测系统的正确测量，为生物医学研究的正确结论和临床诊断的研究与分析提供所需要的数据和图像，在定量地诊断临床上的疑难病症等方面发挥着至关重要的作用。
典型医疗检测系统将获取到的人体生理信息首先经过传感器后转换成电信号，再经过AD转换成数字信号进行处理，最后输出显示进行分析诊断。
高速数据采集卡准确、快速采集处理数据的特点在医疗检测系统中发挥着重要作用。
近期，某心脏功能检查系统，将采集到的多路生物电信号进行处理。
北京坤驰科技有限公司提供的Spectrum M2i.47xx系列采集卡，具备采集速度快、稳定性高、数据处理能力强、用户可定制算法开发等特点，在该检测系统中，成功担任了数据采集、传输、处理的核心任务，以下为该系统及M2i.47xx板卡的应用介绍。
1 应用场景应用在医学领域，采集生物电信号。
医学中需要测量的量：此应用主要是检测心脏功能。
需要分别建立64,128,256通道的采集系统进行实验。
采样率不超过50KHZ，16bit，前端信号有单端信号也有差分信号，前端首先会做信号调理。
搭建的多通道系统要求体积小，方便，推荐使用坤驰科技代理Spectrum的m2i.47xx，4块、8块、或者16块采集卡同步采集。
2 系统整体性能以64通道同步采集系统为例，系统结构及整体性能如下：64路同步采集存储系统板载存储空间最高可达128GB高达100KS/s 的采样频率高达16位的分辨率电压输入范围-50mV 到+/-10V快速硬盘存储、事件控制记录模式M2i.4741采集卡规格16通道，最大100KS/s 采样率板载512MB- 2GB DDR3内存PCI/PCIe 接口50 欧姆阻抗、1M 欧姆阻抗可选前端输入模拟带宽15Mhz前置放大器支持6种输入信号幅度：±200mv 、±500mv 、±1v 、±2v 、±5v 、±10v 前端ADC 精度16bit标准模式下，每块采集卡传输速率为100KS/s*2Byte/S* 16 =3.125MB/s ，64ch, 128ch, 256ch 总传输速率分别为 12.5MB/s, 25MB/s, 50MB/s.采样数据先存在板载内存DDR3上，再通过PCIe 总线上传到PC 内存，最后，再从内存读取数据。
基于PCI-1714测试系统的设计与实现
基 于 Ｐ Ｉ１ １ Ｃ 一７ ４测 试 系统 的设 计 与 实现
龚育 才 ， 月辉 姜 培 刚 高 ，
（ ． 岛 运输 设 备 制 造 厂 ， 岛 ２ ６ ４ ；２ 青 岛 理 工 大 学 机 械 ３ 程 学 院 ， 岛 ２ ６ ３ ） １青 青 ６０１ ． ５ 青 ６ ０ ３
摘 要 ： 绍 了一 种 高速 多 功 能机 车制 动 测 试 系 统 的设 计 实 现 过 程 ． 介 以研 华 公 司生 产 的 Ｐ Ｉ １ １ Ｃ 一 ７４
Ｄ ＡＱ卡 ， 了解 其全 部驱 动 Ｖ Ｉ的功 能 ， 据应 用 目的 ， 择 出适 于 自己应 用 程 序 的 ＶＩ③ 在 Ｌ ｂ Ｅ 中 根 选 ． ａ ＶＩ Ｗ 编制采样 程序 ［ ３ ５． － ６
测试 系统 的 的主要 功能有 ： 对数 据进 行采 集 、 波形 实时 显示 、 据 最 值 和频 率 显 示 、 数 数据 存 储 、 波形 打
路 Ａ／ Ｄ转换 器可 同时 进行数 据 采集并 转换 ， 个 每
通道 的参数 可 单独进 行 编 程设 置 ， 有 多种 Ａ／ 具 Ｄ 触发 方式 ． 此测 试 系统需 要 ８ 的采集功 能 ， 路 故可
图 １ 虚 拟 测 试 系统 的 系统 结 构 框 图
收 稿 日期 ： ０ ６ １— １ ２Ｏ— １ ３
短、 运行 效率 高 以及 成本 低廉 的特 点 ， 同时具 有很 强 的可 扩展 性并 可重 复使 用有 助于 减少 重复投 资 降低系
统开 发成本 ， 具有很 强 的应用 价值 ．
１ 虚拟 测 试 系统 的设 计 与 实现
用 Ｌ ｂ Ｅ 开发带 Ｌ ｂ Ｅ 驱 动程序 的 Ｄ ａ ＶＩ Ｗ ａ ＶＩ Ｗ ＡＱ 卡数 据 采集 应 用 的一 般 步 骤 是 ： ①根 据 应 用场 合 ， 选择合 适 的 Ｄ ＡＱ 卡 ； 选择 的主要 依据 有 数据 采 集 通道 数 、 采样 频率 、 分辨 率 、 发 方式 等 ． 针 对 选用 的 触 ②
PCI-1716数据采集卡在校直测控系统中的应用
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０引 言
轴类 零 件 是 汽 车 常 用 零部 件 之 一 ，如 汽 车上
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系统描述
基于Internet 的自动化
以太网技术应用于工业及办公环境，并以极快的速度进入工业现场； PC_Based Automation 越来越成熟，逐步走向最前沿； 基于网络的科技正渗透到工业自动化中；
以提供解决方案为主的客户导向正在取代产品导向。
FA-工厂自动化
应用领域
– 生产线:传送装置、车间、仓库
– 批量生产控制:制药、食品加工、制酒行业 – 原材料处理:空气压缩、气体加工、水处理 应用技术：
过程信号采集 过程控制 设备检测/运动控制 传统设备联网 工业以太网 人机界面
案例名称： 工业自动化行业应用实例 行业分类：工业自动化 地点：
ADAM-5510在国家级地表水检测中的应用
国家现在正有计划的在各个水系，支流开始设立监测站，进行水质与水文监测，并希望最终能够在全国范围内形成监控网，具体的系统规划如下：（以长江流域为例）
1.建立地区级水资源监测站，收集自然水的多种物理量信息，包括PH值，DO(溶氧)，浊度，水
温，电导，COD(化学耗氧量)，TOC(总有机碳)，氨氮等。
2.在本地纪录各种量的历史值，并在需要时上传到中心站
3.水质监测信息通过电话网从监测站传输到地区环保监测中心，还可以通过卫星将数据传输到国
家环保总局，进行统一的分析和处理。
工业级联网通讯
工业以太网安全性要求
1.数据加密（Data Encryption）、IP访问控制
2.主机/设备冗余切换
3.信号隔离/浪涌保护/故障处理自动重连
4.设备自诊断/故障报警控制
5.宽电压（10-30V）/冗余电源
6.坚固安装：DIN导轨安装、面板安装、堆叠安装
7.宽温度范围：-10~70 C
项目实施
水质自动监测站系统
解决方案及系统配置
1． ADAM-5017: 通过各种专用传感器，采集水质中的5项参数，包括PH值，DO(溶氧)，浊度，水温，电导
2． ADAM-5060: 在采样水质的过程中，控制各类阀门和水泵的工作状态和启停，保证整个采集过程的顺利进行
3． ADAM-5090: 一方面通过RS-232与带有串口的智能仪表相连，获取被测参数值，另一方面与Modem 相连，将计算整理好的数据传输通过电话专线传输到地区环保监测中心
4． ADAM-5510: 通过执行其内部用C语言编写的程序，自动的控制各个ADAM模块工作，从而就控制了整个监测的全过程。
并利用其内部的Flash ram存储历史数据
5． ADAM-4572: 连接现场采用Modbus传输协议的设备，通过Ethernet和计算机连接。
系统架构图
发动机声音与振动监测-方案架构
GPIB联网技术（ATE）
芯片自动测试仪
特性:
•Total system integration enhances test performance •GPIB 卡控制安捷伦65XX电源
PCI1755测试芯片特性
–从设备准备好后，发DI_REQ信号给主设备；
–主设备收到数据后，回馈DI_ACK信号给从设备；
–从设备收到DI_ACK信号后，准备下一组数据。
水质自动监测站系统结构图
工业级联网通讯
总结
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关于研华自动化–研华自动化成立于1983年，是研华组建的第一个业务单位。
研华自动化近30年来一直专注于创新产品及先进技术，致力于成为物联网、嵌入式系统、自动化行业最具关键影响力的全球化企业。
研华自动化产品与解决方案不但能够满足多种严苛工业现场需求，而且可以提升效率、节约能源与降低风险，尤其在自动化计算、控制和I / O及工业通讯方面成就卓著。
研华自动化秉承“智能自动化，无缝隙整合”的先进理念，专注于楼宇自动化、智能运输系统、环境和设施管理系统、工厂自动化、设备自动化、电力&能源等领域。
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