基于PXI總線的多路數據采集系統設計

摘要：針對航天測試系統中提出的多通道數據采集要求，采用PXI采集卡，設計了多路溫度、液位、電壓等信號的采集系統。使用VC++2008編寫了采集控制程序，可以實時顯示和處理多路測試數據。本系統已成功應用于某測試任務。
關鍵詞：PXI總線；數據采集；VC++2008；采集控制程序

隨著現代計算機技術和電子測試技術的飛速發展，對測試系統提出了越來越高的要求。20世紀末，NI公司發布了PXI總線系統。PXI總線除了具有PCI總線的功能外，在儀器儀表方面，還提供了觸發、局部總線、系統時鐘等機制以滿足高性能儀器儀表應用的要求。PXI總線滿足VISA(Virtual Instrument Software Architecture)體系，確保了對工業標準的個人計算機的軟件兼容。PXI模塊儀器系統以其卓越的性能和極低的價格，使越來越多的從事自動測試測量的工程技術人員開始關注其發展及應用。
為滿足某航天測試任務要求，本文采用凌華科技的PXI-2206數據采集卡和PXI-2208數據采集卡，使用VC++2008編寫控制程序，實現了多路溫度、液位、電壓等信號的采集和實時顯示。

1 系統方案設計
模擬信號采集是將被測的模擬信號轉換成計算機能處理的數字信號的過程。選用模擬采集卡時，除了要了解板卡的核心器件(A／D轉換器)以外，還需了解板卡的其它相關部件和指標。
1．1 板卡選型依據及分析
對于模擬采集卡的選型，主要從以下4個方面進行考慮：
1)信號幅值范圍和分辨率
模擬采集卡的幅值范圍和分辨率體現的是其能采集的模擬信號的電壓范圍和采集精度。對于某一特定的采集卡，其分辨率是一定的，因此幅值范圍就決定了采集數據的精度。例如一塊16位的采集卡，如果其采集范圍越大，其一個量化單位所對應的值也就越大，精度越小；反正則精度越大。
2)最高采樣率
模擬采集卡的最高采樣率表示了它的最高采樣速度，它限制了采集卡能處理的信號的最高頻率(最高采樣率的一半)。最高采樣率表示的是單通道采樣時能使用的最高采樣頻率，因此對于多通道采樣來說，每通道能夠達到的最高采樣率是最高采樣率與通道數的商。
3)通道數
通道數是指采集卡能同時采集多少路信號。
4)信號輸入方式
根據測量信號源類型的不同，其輸入方式也不同，可分為3種：無參考地單端輸入方式(NRSE)，有參考地單端輸入方式(RSE)和差分輸入方式(DIFF)。
1．2 方案設計
根據某航天測試任務要求，本測試系統需要采集83路信號，如表1所示。