完全以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集方案

　　從2006年開始，NI CompactDAQ就一直在不犧牲性能和靈活性的前提下，不斷地簡化在實驗室、工業(yè)現(xiàn)場以及生產(chǎn)線上的測試測量應(yīng)用項目的開發(fā)。

　　有了新的帶有千兆以太網(wǎng)接口的NI cDAQ-9188底座后，NI CompactDAQ使得基于PC的數(shù)據(jù)采集技術(shù)可以應(yīng)用在遠(yuǎn)程傳感器和電信號的測量上面，從而將其應(yīng)用范圍從實驗室擴(kuò)展到了全球范圍。

　　NI CompactDAQ的性能十分強(qiáng)大，一臺NI CompactDAQ底座可以支持對最多256路的電信號、物理信號、機(jī)械信號或者音頻信號進(jìn)行測量。在超過50種針對不同傳感器的NI C系列I/O模塊和NI專利的信號流傳輸技術(shù)的配合下，NI CompatDAQ擁有高速數(shù)據(jù)傳輸特性，從而能夠很容易地滿足高度靈活的混合測試系統(tǒng)的要求，并且能夠極大地降低其開發(fā)難度。

　　遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)采集

　　以太網(wǎng)技術(shù)的方便性和可靠性與USB技術(shù)的基本相同。對于數(shù)據(jù)采集來說，以太網(wǎng)有著兩個其他普通PC外部總線所沒有的優(yōu)勢：極長的電纜長度和分布式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。測量位置的距離超過了USB電纜5米的最大長度時，以太網(wǎng)是一個非常理想的選擇。一條CAT 5E電纜在長度超過100米后，才會需要交換機(jī)或路由器將信號中繼延伸到更遠(yuǎn)的地方。除此之外，很多公司的IT部門已經(jīng)將千兆以太網(wǎng)（IEEE 802.3ab標(biāo)準(zhǔn)）作為其企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施。使用NI CompactDAQ，用戶可以直接利用已有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和帶寬搭建遠(yuǎn)程或分布式測量系統(tǒng)。一臺上位機(jī)可以同時管理處于同一子網(wǎng)或多個子網(wǎng)的多個測試設(shè)備。

　　圖1. 使用千兆以太網(wǎng)接口的cDAQ-9188底座將NI CompactDAQ數(shù)據(jù)采集平臺的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到遠(yuǎn)程或分布式傳感器和電信號測量中。

　　超過50種的C系列模塊

　　因為只有極少數(shù)的系統(tǒng)要求同種I/O通道，所以NI ComapctDAQ從一開始就被設(shè)計為可以在一臺底座上進(jìn)行多種信號類型采集的混合測量系統(tǒng)。每一塊C系列模塊都在一個2.8英寸×3.5英寸的小盒子里集成了信號的連接、調(diào)理和模擬轉(zhuǎn)換等全部的器件。通過在8個插槽上使用超過50種的C系列I/O模塊進(jìn)行組合，用戶可以很容易地使用NI CompactDAQ搭建出一套適應(yīng)其要求的測試測量系統(tǒng)。同時，NI CompactDAQ內(nèi)建了高級的具備定時與同步性能NI-STC3，可以同時對多達(dá)七路的模擬、數(shù)字和計數(shù)器測量任務(wù)進(jìn)行獨立定時管理。比如，用戶可以將一塊熱電偶采集模塊和一塊加速度測量模塊同時安裝在一臺底座上，并以不同的采樣速率采集數(shù)據(jù)。

　　圖2. 用戶可以在超過50種內(nèi)建信號調(diào)理功能的C系列I/O模塊中進(jìn)行任意組合，以搭建混合信號測量系統(tǒng)。

　　NI信號流傳輸技術(shù)

　　為了能夠充分利用千兆網(wǎng)絡(luò)的帶寬，NI將用于高性能NI USB數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品的專利技術(shù)——NI信號數(shù)據(jù)流傳輸技術(shù)移植為TCP/IP版本，供以NI CaompactDAQ底座使用。通過這項技術(shù)，新的C系列高速采集模塊，比如NI9223，可以實現(xiàn)四個通道每通道1MS/s的16位高速數(shù)據(jù)采集。同時，NI-DAQmx驅(qū)動使用了一種高級的軟件架構(gòu)，在底座和上位機(jī)之間建立了一條雙緩沖數(shù)據(jù)傳輸鏈路，可以實現(xiàn)多條雙向連續(xù)波形的傳輸。與此同時，驅(qū)動還會監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)上的意外延遲和網(wǎng)絡(luò)擁堵造成的傳輸暫時中斷，自動做出調(diào)整以維持?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸。這所有的工作都是驅(qū)動程序自動進(jìn)行的，不需要用戶參與，從而可以使用戶能夠?qū)⒆⒁饬性跍y量系統(tǒng)上而不是網(wǎng)絡(luò)通訊上。