〔摘要〕 本文对一种通用的数据采集卡进行了介绍，给出了用并行口进行数据采集的两种专用系统电原理图及其在特殊条件下的实测结果。
〔关键词〕 数据采集 接口
在过程控制及各种仪器仪表中，可由微型计算机完成实时数据采集与控制。计算机所加工的信息总是数字量。被测量或测量对象的有关参量往往是一些连续变化的模拟量，如温度、压力、流量、速度等。因此必须将这些模拟量转化为数字量，以送入计算机进行加工，这一过程为模数转换(a/d)。由计算机加工的数字量，转换为模拟量，对被控对象进行控制，这一过程为数模转换(d/a)。
使用pc机进行数据采集，便携机和笔记本具有自身的优点。便携机、笔记本重量轻、通用性好，方便携带，满足数据采集工作随时随地进行的要求。但由于便携机和笔记本内，缺少数据采集所需要的内置isa扩展槽。因而需用并行口或rs232来进行数据采集。若利用便携
图1 通用采集卡结构
图2 一种专用的数据采集卡
图3 ×弹膛压曲线
机和笔记本的串口rs-232进行数据采集，速度会受到很大的限制，因此我们利用便携机和笔记本的并行口(standard parallel port)进行数据采集。并行口分为普通型和增强型两种，尽管普通型并行口只有150kb/s的传输率，且由于数据线是单向的，无法直接完成信号的数据采集，而增强型的并行口有高达2mb/s的传输率，可以直接完成信号的数据采集，但考虑到586以下(除部分晚期大486外)的机型均不具备增强型的并行口，为了使数据采集卡有较强的适应性，这里仍选用普通型并行口为设计对象。
1.通用数据采集卡的结构及工作原理
通用数据采集卡的结构如图1所示，包括微弱信号放大、通道转换控制、时基发生器、时序控制器、采样/保持控制、a/d转换控制、d/a转换控制、转换驱动电路、数据读入、读出接口控制几部分。其工作原理是被测量(如：温度、压力、流量、速度等)经相应的传感器转换为电信号，经过微弱信号放大器(包括电压放大器、电流——电压转换、电荷放大器及低通滤波器)后，弱小的信号放大到与a/d转换输入电压相匹配；通道转换控制完成多路被测量或被控量轮流切换，分时与模数、数模转换电路接通的任务；时基发生器为a/d、d/a转换提供时钟信号或启动信号；时序控制器用来控制a/d转换、d/a转换的正确进行；采样/保持电路保证a/d转换期间，保持输入信号不变，它对a/d转换的精度起着决定性的影响；转换驱动电路完成对d/a转换控制输出信号的转换及功率放大；数据读入、读出接口控制电路完成与并行口的连接。
图4 存储测试系统原理框图
图5 ××弹膛内加速度曲线
2.通用数据采集卡的应用
数据采集卡的形式是多种多样的，在此仅介绍两种最基本的形式。
2.1 专用的数据采集卡
专用数据采集卡只对某种或某类特定的被测信号进行采集，即它具有固定的采样频率、记录方式，通常只需要几个芯片就可以实现。图2给出了一种专用的数据采集卡电原理图。
图3给出了利用上述装置测得的×弹膛压曲线。
2.2 存储测试装置
图4是存储测试系统原理框图。它的工作原理是：自复位后存储测试系统就不断对信号采样转换并循环地写入存储器，触发事件到来时，启动延迟计数器(模块⑥)按采样频率计数，直到计满设定值，停止这一记录过程。这时的存储器地址就是记录的起始地址，这个地址虽是随机的，但由于我们记录的只是一个过程，因此完全可以通过数据形式，得到所需要的有用信号。
由这类电路构成的装置可以有效捕获单次瞬变信号，比如车辆碰撞、弹丸发射、炸药爆炸等一次性瞬间信号。
图5给出了由上述存储测试系统获取的××弹发射时膛内加速度曲线。
参考文献
1 rechardson j.mark and richard l.duncan.operating characteristics of down hole memory recorder.conference record imtc/92
2 祖静.申湘南.张文栋.存储测试技术 测试技术学报，1994，2a
