USB數(shù)據(jù)采集技術(shù)

　　NI公司的數(shù)據(jù)流技術(shù)同時運(yùn)用軟硬件以顯著地改善USB總線的吞吐量和數(shù)據(jù)采集的響應(yīng)靈敏度。使用這種新技術(shù)，高性能、高速度的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，諸如新型的USB M型和新型的NI CompactDAQ平臺，可以以高達(dá)3.2MS/s的速度進(jìn)行采樣。

　　NI CompactDAQ應(yīng)用方案

　　作為一項(xiàng)通用的數(shù)據(jù)采集解決平臺，NI CompactDAQ平臺適用于很多類型的測試和控制應(yīng)用。它滿足了筆記本USB連接、小體積，以及低功耗需求，12V的電池，使得它具有優(yōu)異的便攜性 能。同時，得益于與傳感器的直接連接性，車載數(shù)據(jù)記錄的應(yīng)用是這個平臺的強(qiáng)項(xiàng)之一所在。

　　把這項(xiàng)解決方案運(yùn)用于車載數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用的公司之一是本田公司，在他們的項(xiàng)目中，CompactDAQ平臺被用于進(jìn)行車內(nèi)的懸掛測試，用于記錄振動、 聲音和車輛測量。此外，需要著重指出的是這項(xiàng)任務(wù)在測試實(shí)驗(yàn)室中也會經(jīng)常用到; 同時因?yàn)镃ompactDAQ平臺的便攜性使得在現(xiàn)場直接進(jìn)行硬件設(shè)置成為可能。

　　在完成了基于CompactDAQ平臺的系統(tǒng)之后，美國本田研發(fā)中心的傳動研究工程師Mike Dickinson這樣評論:“這個系統(tǒng)為我們的車載數(shù)據(jù)采集方法帶來了革新。通過CompactDAQ系統(tǒng)，我們把無數(shù)的電線和設(shè)備轉(zhuǎn)化成了一個更小、 更整潔、更高性價比的并且更直觀的組件。”

　　下一項(xiàng)應(yīng)用方案，請看由哈里伯頓公司的一位工程師寫的用戶解決方案：《哈里伯頓公司利用NI公司的CompactDAQ平臺開發(fā)出高度可靠且持久的超聲水泥分析儀》。

　　在油氣勘探工業(yè)中，水泥在鉆孔過程中經(jīng)常要用到，以確保鉆孔后，管套被放置在正確的位置。鉆好的孔通常有幾千英尺深，其中非常重要的就是要監(jiān)視水泥 的固化速率來確保在繼續(xù)鉆孔之前它已經(jīng)凝固了。超聲水泥分析儀(ultrasonic cement analyzer，簡稱UCA)通常用在現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)室和鉆探平臺上，利用模擬的壓力和溫度環(huán)境來測試水泥漿樣品以決定樣本最初的固化速率。

　　在哈里伯頓公司的FANN儀器部門中，我們一直努力要為應(yīng)用設(shè)計(jì)一個獨(dú)立的UCA。傳統(tǒng)的UCA是利用一系列連接到普通的壓力源上熱壓罐，把水泥固化速率的數(shù)據(jù)讀回到一個分離的中央計(jì)算機(jī)上。

　　我們需要一個獨(dú)立式的解決方案，它既要包含壓力和溫度源，又要包括控制這些源并且把記錄數(shù)據(jù)儲存到緊湊單元中的計(jì)算機(jī)。在考慮了許多種選項(xiàng)后，我們選擇了NI公司的CompactDAQ平臺來幫助我們開發(fā)這種新型的獨(dú)立式UCA。

　　現(xiàn)成的功能

　　使用NI公司CompactDAQ設(shè)備的主要好處是它提供了現(xiàn)成即用的功能，因?yàn)閷τ诠こ處焷碚f，利用現(xiàn)成的產(chǎn)品總是比閉門造車容易。我們原來的系 統(tǒng)采用自有設(shè)計(jì)，需要很長的開發(fā)時間，并且從一臺機(jī)器轉(zhuǎn)移到另一臺機(jī)器上時，在軟硬件的重用性方面有著較突出的局限性。由于NI公司的 CompactDAQ設(shè)備具有模塊化的特性，為定制機(jī)器上的UCA添加功能就如同插入一個新模塊那樣的簡單。新型UCA使用嵌入式工業(yè)計(jì)算機(jī)，這樣，NI CompactDAQ標(biāo)準(zhǔn)的USB連接特性就可以為我們省去另接外部控制器或者接口卡的麻煩。同時，通過使用NI LabVIEW來開發(fā)我們的軟件，我們可以顯著地節(jié)省開發(fā)時間。

　　選擇一個在我們的產(chǎn)品線范圍內(nèi)都可以使用的通用平臺是非常重要的，這樣，我們可以帶著一個通用底板從一臺機(jī)器轉(zhuǎn)到另一臺機(jī)器。NI CompactDAQ設(shè)備的直接互聯(lián)性為我們提供了更具可用性的儀器并且具有更高的可靠性。當(dāng)我們在機(jī)器上操作時，我們可以從NI CompactDAQ模塊上方便地把連接頭拔下，并且當(dāng)模塊產(chǎn)生故障時我們可以馬上進(jìn)行更換。由于連接頭是直接連到系統(tǒng)上的，這也避免了點(diǎn)對點(diǎn)的電纜連 接。并通過中間連接，而需使用其它部件。

　　利用NI公司的CompactDAQ模塊，我們可以控制溫度、壓力和斜坡曲線，并且執(zhí)行在獨(dú)立熱壓罐上不可能實(shí)現(xiàn)的其它任務(wù)。我們還可以把這種新型的、獨(dú)立式UCA直接帶到現(xiàn)場的鉆探平臺上，而在以前，運(yùn)輸整個系統(tǒng)是極其困難的。

　　采用NI CompactDAQ來設(shè)計(jì)超聲水泥分析儀，我們減少了自行設(shè)計(jì)硬件的費(fèi)用，還節(jié)省了我們用于新產(chǎn)品開發(fā)的數(shù)周時間。而且，由于我們的很多儀器要求具有用 戶指定的功能，所以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)足夠靈活并可以適用于廣泛的I/O要求是十分重要的，利用NI CompactDAQ的模塊化特性，我們可以從一臺機(jī)器轉(zhuǎn)移到另一臺機(jī)器，而不需要設(shè)計(jì)我們自己的電路板，因?yàn)樵跀?shù)量很小的情況下那樣做是極不劃算的。

　　NI公司是一家著名的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供商，其CompactDAQ設(shè)備是獨(dú)立式超聲水泥分析儀的最好、最可靠的選擇。我們的一些設(shè)備在這個領(lǐng)域里使用了30到50年，所以在未來的幾年里，我們有必要與其它有著優(yōu)良信譽(yù)的公司進(jìn)行合作。