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ADLINK DAQ-/DAQe-/PXI-2000 系列多功能同步采集卡
时间: 2026-07-14浏览次数：
ADLINK DAQ-/DAQe-/PXI-2000 系列多功能同步采集卡
ADLINK DAQ-/DAQe-/PXI-2000 系列多功能同步采集卡
第 1 章 产品概述（功能、规格、软件支持）
1.1 核心硬件特性
1. 模拟输入 AI（4 路差分同步采集，全系标配）
| 型号 | 分辨率 | 最大采样率 | 片上 FIFO |
| 2010 | 14bit 无失码 | 2MS/s | 8K 采样点 |
| 2016 | 16bit 无失码 | 800kS/s | 512 采样点 |
| 2005 | 16bit 无失码 | 500kS/s | 512 采样点 |
| 2006 | 16bit 无失码 | 250kS/s | 512 采样点 |
- 可编程增益：×1/×2/×4/×8；输入范围分双极性 (±10/±5/±2.5/±1.25V)、单极性 (0~10/5/2.5/1.25V)；共模电压 ±11V，上电耐压 ±30V、断电 ±15V，输入阻抗 1GΩ/100pF。
- 性能指标：提供 - 3dB 小信号带宽、系统噪声 (LSBrms)、DC~60Hz 共模抑制比 CMRR 表格；内置 40MHz 内部时基，支持 1~40MHz 外部时钟。
- 传输方式：软件轮询、分散 / 聚集总线主控 DMA；4 种触发模式：预触发、后触发、延迟触发、中间触发；支持软件 / 外部模拟 / 外部数字 / SSI 同步触发源。
2.模拟输出 AO（2 路 12 位电压输出，全系通用）
- 最大更新速率 1MS/s；单通道 FIFO 2K、双通道 1K；输出范围可选内部 10V 基准或外部 AOEXTREF。
- 电气指标：建立时间 3μs (0.5LSB)，压摆率 20V/μS，输出阻抗 0.3Ω，最大驱动 ±5mA，短路保护；出厂零偏、增益误差大，自动校准后精度大幅提升。
- 输出模式：软件即时更新、定时波形生成（有限 / 无限迭代、重触发、波形间隔延迟 DLY2），配套 3 种停机模式。
3.数字 IO 与同步数字输入 SDI
- 通用 GPIO：24 路 82C55A TTL/CMOS 可编程 IO，上电默认高阻输入；分 PA/PB/PC 三个 8 位端口，高低半字节可独立配置输入输出。
- SDI 仅 2010 型号独有：8 路同步数字输入，与模拟信号同步采样，数据打包存入 16 位 AI 数据低 2bit。
4.通用定时器计数器 GPTC
- 2 路独立 16 位增减计数器，最高外部时钟 10MHz；8 种工作模式：计数、周期测量、脉宽测量、单脉冲 / 连续脉冲生成、门控脉冲等；时钟、门控、增减方向、输出极性软件可编程。
5.同步接口 SSI
- DAQ 型号带 20 针 SSI 同步排线接口，PXI 机型复用背板 PXI 触发总线；6 路双向同步时序信号，支持一主多从多卡同步，实现多卡同步采集 / 输出。
6.模拟触发、物理与环境参数
- 模拟触发：可选择任意 AI 通道或 EXTATRIG 外部模拟输入，8bit 触发电平，5 种触发判定（低于阈值、高于阈值、区间内、高迟滞、低迟滞）；外部数字触发分 A/D 专用 EXTDTRIG、D/A 专用 EXTWFTRIG，TTL 电平，最小脉冲宽 10ns。
- 物理尺寸：DAQ/DAQe 板卡 175×107mm，PXI 标准 CompactPCI 尺寸；主 I/O 为 68 针 VHDCI 接口。
- 供电、温湿度：给出各型号 + 5V、+12V、+3.3V 典型功耗；工作 0~55℃、存储 - 20~80℃，湿度 10%~90% 无凝露。
1.2 典型应用场景
汽车测试、线缆检测、瞬态信号测量、自动化测试设备 ATE、实验室自动化、生物医疗信号采集。
1.3 软件全栈支持（配套光盘附赠）
1.底层开发库
- D2K-DASK：Windows DLL 驱动，支持 VB/VC++/Delphi 等；
- D2K-DASK/X：Linux 共享库，GCC 开发。
2.工控上位驱动
- DAQ-LVIEW PnP：免费 LabVIEW 驱动 VI 库，无授权限制；
- D2K-OCX：ActiveX 控件，适合 VB/VC 快速开发界面。
3.可视化工具 DAQBench：ActiveX 测量控件套件，可 4 小时免费试用，商用需单独授权。
4.所有驱动配套使用手册存于光盘，未授权仅可运行 2 小时演示版。
第 2 章 硬件安装指南
2.1 包装清单
采集卡本体、一体化驱动光盘、软件安装手册；缺失 / 损坏需联系经销商，保留包装便于存放返修。
2.2 防静电操作规范
板卡含静电敏感芯片，必须在接地防静电垫、佩戴防静电手环操作；开箱后检查电路板有无运输损坏，按压贴片 IC 确保贴合；损坏板卡严禁上电。
2.3 板卡布局区分
1. DAQe（PCIe）：仅 68 针 VHDCI 主接口，无 SSI 排线座；
2. DAQ（PCI）：68 针主接口 + 20 针 SSI 同步接口 J3；
3. PXI：无外部 SSI 排线，时序同步依托 PXI 背板 P2 总线。
2.4 PCI 即插即用配置
全板无跳线，IRQ、DMA、基地址由 BIOS 自动分配，无需手动设置；提供 PCI\_SCAN 工具读取硬件资源；故障多为中断冲突，需进入 BIOS 调整硬件中断分配。
第 3 章 信号接线定义与模拟输入接线方案
4.1 连接器引脚定义
1.68 针 VHDCI 主接口
- AI 差分通道：CH0~CH3+/-；模拟触发 EXTATRIG、模拟地 AIGND；
- AO 通道 DA0/DA1OUT、外部参考 AOEXTREF、模拟地 AOGND；
- 数字触发：EXTDTRIG (A/D)、EXTWFTRG (D/A)；
- 定时器：GPTC0/1 时钟、门控、方向、输出；外部时基 EXTTIMEBASE；
- 辅助时序 AFI0/AFI1、同步数字 SDI（仅 2010）；AI/AO 触发输出 AI\_Trig\_Out、AO\_Trig\_Out；
- 24 路 GPIO PA/PB/PC 端口、数字地 DGND。
2.20 针 SSI 同步接口（DAQ 系列）
包含 SSI\_TIMEBASE、SSI\_ADCONV、SSI\_SCAN\_START、SSI\_AD\_TRIG、SSI\_DAWR、SSI\_DA\_TRIG 六路双向同步时钟 / 触发信号，剩余引脚接地或保留。
4.2 模拟输入两种接线方式
1.单端输入：所有通道负极统一接 AIGND，布线简单但抗干扰差，仅简易测量使用；
2. 差分输入（推荐）：抑制共模噪声，分两类信号源：
- 接地参考源：直接 CHn + 接信号、CHn - 接信号地；
- 浮地信号源（热电偶、隔离输出）：需添加偏置电阻提供回流路径，避免输入悬浮漂移。
第 4 章 工作原理（核心功能时序、模式、传输）
4.1 A/D 模数采集原理
1.数据编码格式
- 2010（14bit）：补码格式，16 位数据低 2bit 存 SDI 同步数字；
- 2005/2006/2016（16bit）：直接二进制编码，分单 / 双极性码值对照表。
2.两种采集模式
- 软件轮询：单次触发转换，软件读取，采样时序由程序控制，速率不稳定；
- 可编程扫描采集（高精度推荐）：SI 计数器设置扫描间隔、PSC 计数器设置触发后总采样数；40MHz 内部时基计算采样周期，同步 4 通道同时采样，扫描间隔 = 采样间隔。
3.四大触发采集时序
- 预触发：保存触发前 M 组扫描数据；M\_enable 可强制填满 M 组数据再响应触发；
- 后触发：仅采集触发后 PSC 组数据；支持重触发，多次触发分段存储；
- 中间触发：同时保存触发前 M 组、触发后 N 组数据；
- 延迟触发：触发后等待 Delay\_counter 计数完成再开始采集。
4.DMA 分散 / 聚集传输
PCI 总线主控 DMA，无需 CPU 搬运数据；支持非连续内存链表（scatter/gather），无单次传输上限；循环链表可实现多缓冲连续采集，降低 CPU 负载。
4.2 D/A 数模输出原理
1. 基准源可选内部 10V 或外部 AOEXTREF，输出电压 = 数字码 × 参考电压，支持调幅调制（外部交流基准）；提供单 / 双极性码值对照表。
2. 输出模式：
- 软件即时更新：单次输出固定电压，适合静态电平；
- 定时波形生成：UI 计数器输出更新间隔、UC 单波形点数、IC 迭代次数、DLY1 触发延迟、DLY2 波形间隔；支持有限 / 无限波形、重触发。
3. 三种停机模式：立即停止、完成当前波形停止、完成整数轮迭代再停止。
4.3 数字 IO
24 路 82C55A 通用 GPIO，端口高低 4bit 独立配置输入输出；2010 独有 SDI 同步数字输入，与模拟采样同步锁存。
4.4 GPTC 定时器 8 种工作模式
门控计数、周期测量、脉宽测量、门控单脉冲、触发单脉冲、可重触发单脉冲、单次触发连续脉冲、门控连续脉冲；所有计数参数、信号极性软件配置。
4.5 全类型触发源
1. 软件触发：无需外部线路，函数调用直接启动采集 / 输出；
2. 外部模拟触发：EXTATRIG 或 AI 通道信号，5 种阈值判定；
3. 外部数字触发：EXTDTRIG (A/D)、EXTWFTRG (D/A)，上升 / 下降沿可选；
4. SSI 总线触发：多卡同步共享时钟、触发信号。
4.6 用户可控时序信号与多卡同步
1. 时序信号分类：板卡内部时序（时基、AD 转换、扫描启动、DA 更新等）、AFI 外部辅助输入、AI/AO 触发输出、SSI 同步总线；
2. AFI 多功能输入：AFI0 替代外部 ADCONV/SCAN\_START，AFI1 替代外部 DAWR；
3. SSI 主从同步：单信号一主多从，时钟、触发、转换信号跨卡同步，实现 4×N 通道同步采集；PXI 机型复用背板触发总线无需排线。
第 5 章 校准功能（保证采集 / 输出精度）
1.校准常量存储：出厂校准参数固化在板载 EEPROM，上电自动加载至 TrimDAC；EEPROM 区分工厂默认区、用户自定义存储区，可保存多组校准参数。
2.自动校准 Auto-calibration
- 无需外部标准源，依托板载 5V 高精度参考源（温漂 ±2ppm/℃）；
- 前置要求：板卡预热 15 分钟、拆除外部接线；自动修正零点偏移、增益误差；校准后偏移误差≤±1mV，增益误差大幅降低。
3.保存校准参数：自动校准完成后可将新参数存入 EEPROM 用户分区，附带校准时间、温度记录，多环境可切换调用。
