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数据采集卡在高速列车便携式数据采集系统中的应用

更新时间：2019-07-26 13:48:32点击次数：1514次
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高速列车便携式动态数据采集系统是专门开发用于高速列车上的便携式动态数据采集。该系统可单独使用也可多个系统通过网络级联使用，系统可根据用户设定的参数采集电压、电流、温度、加速度、应变以及脉冲等多种信号，用户可根据实际需求可灵活组合使用。系统在数据采集过程将采集到的数据存储到本地的网络硬盘，采集结束后通过上位机软件汇总数所有采集的数据。

系统概述:
高速列车便携式动态数据采集系统是专门开发用于高速列车上的便携式动态数据采集。该系统可单独使用也可多个系统通过网络级联使用，系统可根据用户设定的参数采集电压、电流、温度、加速度、应变以及脉冲等多种信号，用户可根据实际需求可灵活组合使用。系统在数据采集过程将采集到的数据存储到本地的网络硬盘，采集结束后通过上位机软件汇总数所有采集的数据。
系统功能:
a) 测试通道64个，由分单元模块组成，可级联成分布式测试系统；
b) 传感器测试类型包括: 电压、电流、压力、应变、加速度、温度、脉冲等；
c) 量程可根据测试需要，可进行分级调整；
d) 具有LAN端口或其他端口，可以通过有线或者无线的网络进行远程数据传输三依；
性能详解:
1、高精度
系统中的USB8131模拟输入模块均采用24或者16bit的A/D转换芯片，每通道的采样率均大于50kS/s，满足系统对测量精度和采样率的要求。
2、灵活性与稳定性
系统中的数采子系统可单独使用也可通过交换机组成星型网络联合使用，同时用户可根据实际的情况选择合适的USB8131模块灵活多变地组成数采系统。
星型网络可保证故障节点（数采子系统）不会影响到整个系统中其他节点的正常工作，从而保证可整个系统的可靠与稳定性。
3、减震、耐高低温
系统中数据采集子系统和直流电源均采用安装在减震机箱内部，除机箱本身抗震以外，在机箱内部装有减震橡胶垫等。系统中的所有的螺栓/螺母均采用唐氏螺纹，防止高速列车在运行过程中震动造成的螺母松动现象。
由于系统对直流电源（锂电池）和存储设备（网络）采取了加热和散热的相关装置，从而保证数采子系统和直流电流可工作在-40～70℃的环境温度下。
4、续航时间长
由于系统采用24V、80AH 的大容量的锂电池作为直流电源，从而保证里系统中各设备的持续工作24 小时以上。
5、实时数据存储，双冗余
cRIO将采集的数据实时存储在减震机箱内部的网络硬盘或者cRIO硬盘及内置的SD卡，同时还可以根据用户需求将采集的数据存储到网络上文件服务器上，从而实现实时数据存储以及测试数据的双冗余。
6、GPS同步
每个子系统配置了一个GPS终端，通过使用GPSPPS时钟同步技术，对分布在阵列火车上的数采子系统进行采集时钟同步，从而保证系统中各个数采子系统采集数据的同步性。
技术指标:
a) 系统精度: 系统误差≤0.1%；
b) 采样速度：≥50kHz/通道；
c) 分辨率：≥16位；

USB8132 技术参数
模入部分（以下简称AD）
 AD通道数：单端32路、双端16路；
 AD信号范围： ±5V，0V～5V ；（可选±2.5V， 0V～2.5V）；
 输入阻抗：≥ 10MΩ
 AD转换分辨率：12位
 AD转换速度：50KHZ
 AD数据先进先出缓冲存储器（FIFO）存储深度：4K字
 AD触发方式：软件触发；定时触发；外部触发；
 AD通讯方式：DMA上传、程序查询；
 AD转换非线性误差：±3LSB
模出部分（以下简称DA）
 DA通道数：2路
 DA范围： 0～5V，±5V；
 DA转换分辨率：12位
 DA转换建立时间： ≤ 10μS
 DA加电输出状态：加电同时自动输出0V电平（±5V时，0～5V档需订货时说明；）；
数字量输入输出部分（以下简称DI/DO）
 DI：16路；
 DO：32路；
 输入输出电平：TTL／CMOS电平兼容；
定时/计数器部分（以下简称T／C）
 内部基准时钟：10MHz，占空比50％
 定时/计数通道：2个16位定时/计数通道；
 每路配置1个独立的16位字长的内门控计数器；

USB8131数据采集卡技术参数
模入部分（以下简称AD）
 AD通道数：单端32路、双端16路；
 AD信号范围： -1.25V～+1.25V；-2.5V～+2.5V； -5V～+5V；－10V～＋10V；
（可选单极性） 0V～2.5V;0V～5V;0V～10V；
 输入阻抗：≥ 10MΩ
 AD转换分辨率：16位
 AD转换速度：250KHZ
 AD数据先进先出缓冲存储器（FIFO）存储深度：4K字
 AD触发方式：软件触发；定时触发；外部触发；预置触发；超前触发；滞后触发；
 AD通讯方式：DMA上传、程序查询；
 AD转换非线性误差：±3LSB
模出部分（以下简称DA）
 DA通道数：4路
 DA范围： 0～5V；0～10V；-5V～+5V；－10V～＋10V；
 DA转换分辨率：16位
 DA转换建立时间： ≤ 10μS
 4路DA加电输出状态：加电同时自动输出0V电平；
 DA档位切换：4路DA可各自独立在软件中切换档位；
数字量输入输出部分（以下简称DI/DO）
 DI：8路；
 DO：8路；
 输入输出电平：TTL／CMOS电平兼容；
定时/计数器部分（以下简称T／C）
 内部基准时钟：2MHz，占空比50％
 定时/计数通道：4个32位定时/计数通道；
 每路配置1个独立的32位字长的内门控计数器；

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