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ADLINK DAQ‑20XX / PXI‑20XX 系列 4 通道同步多功能数据采集卡
时间: 2026-08-21浏览次数：
ADLINK DAQ‑20XX / PXI‑20XX 系列 4 通道同步多功能数据采集卡
ADLINK DAQ‑20XX / PXI‑20XX 系列 4 通道同步多功能数据采集卡
DAQ‑20XX（PCI）/PXI‑20XX（PXI）4 通道同步多功能数据采集卡，零件号 50‑11020‑1030。该系列包含四款型号：2010（14bit，2MS/s）、2005（16bit，500kS/s）、2006（16bit，250kS/s）、2016（16bit，800kS/s）；具备同步模拟输入、模拟输出、数字 IO、通用计数器，支持 SSI 多卡同步，广泛用于汽车测试、瞬态信号测量、ATE、生物测量、实验室自动化等场景。
主要硬件特性
1. 模拟输入 AI（4 通道差分同步采样）
2010：14bit 无丢码，最高 2MS/s；板载 A/D FIFO 8K 样本
2005：16bit 无丢码，最高 500kS/s；FIFO 512 样本
2006：16bit 无丢码，最高 250kS/s；FIFO 512 样本
2016：16bit 无丢码，最高 800kS/s；FIFO 512 样本
输入量程：双极性 ±10/±5/±2.5/±1.25V；单极性 0‑10/0‑5/0‑2.5/0‑1.25V；可编程增益 ×1/×2/×4/×8
保护：上电持续 ±30V 过压保护；断电 ±15V；输入阻抗 1GΩ//100pF
指标：给出‑3dB 小信号带宽、系统噪声、DC‑60Hz 共模抑制比 CMRR；校准前失调最大 ±60mV，自动校准后≤±1mV。
仅 2010 型号具备 SDI 同步数字输入：每路 AI 伴随 2bit 数字信号，与模拟采样同步锁存进 FIFO；2005/2006/2016 无 SDI。
2. 模拟输出 AO（2 通道，12bit）
DAC 芯片 LTC7545；最大更新速率 1MS/s；输出 FIFO：单通道工作 2K 样本，双通道同时工作 1K 样本。
量程：双极性 ±10V、单极性 0‑10V；支持外部参考电压 AOEXTREF 输入。
电气：建立时间 3µs 到 0.5LSB；压摆率 20V/µS；输出短路保护；最大驱动电流 ±5mA；上电输出 0V。
3. 数字 I/O
通用 DIO（82C55A）：24 路 TTL/CMOS 可编程双向 IO，分为 PA、PB、PC 三个 8 位端口；每个端口高低半字节可以独立配置输入 / 输出；上电全部为高阻输入。
SDI 同步数字输入（仅 2010）：8 路，和模拟采样同步捕获，随 AD 样本存入 FIFO。
4. 通用定时器 / 计数器 GPTC
2 路 16 位加减计数器；时钟最高 10MHz；支持内部 / 外部时钟源；Gate、Up/Down 可软件 / 硬件控制；提供 8 种工作模式：事件计数、周期测量、脉宽测量、单脉冲、重触发脉冲、连续脉冲生成等。
5. 触发与时序
触发源：软件触发、外部模拟触发、外部数字触发、SSI 系统同步接口触发。
AI 四种采集模式：预触发 Pre‑trigger、中间触发 Middle‑trigger、后触发 Post‑trigger、延迟触发 Delay‑trigger；支持重触发 Re‑trigger。
模拟触发 5 种条件：低于低阈值、高于高阈值、区间内、高迟滞、低迟滞；可选择外部 EXTATRIG 或任意 AI 通道作为模拟触发源。
时基 TIMEBASE：板载 40MHz 内部时钟；也支持外部 EXTTIMEBASE（1~40MHz TTL）。
6.SSI 系统同步接口（多卡同步）
20pin SSI 接口，支持一主多从（1 主最多驱动 3 个从卡）；可以同步分发时基 TIMEBASE、ADCONV、SCAN_START、DAWR、AD_TRIG、DA_TRIG 信号，实现多卡精确同步采集 / 输出。
7. 物理与环境
DAQ‑20XX 为标准 PCI 板卡；PXI‑20XX 为 CompactPCI/PXI 规格；I/O 接口为68 针 VHDCI 连接器。
工作温度 0‑55℃；存储‑20~80℃；无凝露湿度 10‑90% RH。
全板无跳线，全部配置由软件完成；支持 PCI 即插即用，IRQ、基地址、DMA 由 BIOS / 系统自动分配。
软件驱动支持
全部驱动随产品光盘提供，支持 Windows98/NT/2000/XP、Linux：
D2K‑DASK：Windows DLL 函数库，VC++、VB、Delphi 等均可调用。
D2K‑DASK/X：Linux 共享库，GCC 开发。
DAQ‑LVIEW PnP：LabVIEW 驱动 VI 套件，免费使用。
D2K‑OCX：ActiveX 控件，适合 VB/VC 快速开发。
DAQBench：测量界面 ActiveX 组件（商业软件，提供 4 小时评估版）。
硬件安装与接线
1. 开箱注意
板卡为静电敏感器件，操作必须防静电手环、防静电垫；安装前目视检查元器件，不要上电损坏板卡。包装清单：板卡本体、驱动光盘、软件安装指南。
2. 板卡布局
PCI 版本：板载子板（2005/2006/2010/2016）、68‑PIN VHDCI 外部 I/O、板对板连接器、SSI 20pin 排线接口。
PXI 版本：CompactPCI/PXI 载板 + 子板结构，前面板 68‑PIN VHDCI，板边 SSI 接口。
3. 连接器定义
68‑pin VHDCI：包含 4 路差分 AI (CH0‑3 ±)、2 路 AO 输出、EXTATRIG 外部模拟触发、EXTWFTRG (AO 数字触发)、EXTDTRIG (AI 数字触发)、EXTTIMEBASE 外部时基；GPTC 时钟 / 门控 / 输出 / 方向；24 路 82C55 DIO；AFI 辅助功能输入；AI_TRIG_OUT / AO_TRIG_OUT 触发输出。
JP3 SSI 20pin 排线接口：SSI_TIMEBASE、SSI_ADCONV、SSI_SCAN_START、SSI_DAWR、SSI_AD_TRIG、SSI_DA_TRIG 及数字地，用于多卡同步。
4. 模拟输入接线方式
单端输入：信号负极接 AIGND；抗干扰差，尽量少用。
差分输入（推荐）
接地源：直接接 CHn+、CHn‑，差分抑制共模噪声。
浮地源（热电偶、隔离输出）：差分接线，必须增加偏置电阻提供直流返回路径，否则输入漂移、读数异常。
工作原理详解
4.1 A/D 模拟输入采集
数据格式
DAQ‑2010：14 位补码 AD + 2bit SDI 同步数字位，16bit FIFO 字，读取模拟量需要屏蔽最低 2 位 SDI。
2005/2006/2016：纯 16bit 二进制编码，无 SDI 位。
两种采集启动方式
软件轮询 Software Polling：软件命令单次转换，CPU 读取状态；适合低速，采样时间由软件决定，定时精度差。
可编程扫描采集 Programmable scan acquisition（推荐高速）
SI_counter (24bit)：扫描间隔（采样间隔）；PSC_counter：触发后扫描样本数；M_counter 预触发样本数；Delay_counter 延迟计数。
扫描 = 一次同时 4 通道同步采样；扫描间隔 = SI_counter / TIMEBASE 时钟。
数据传输：PIO 编程 IO，或PCI 总线主 Scatter/Gather DMA（分散‑聚集 DMA）。DMA 无需大块连续物理内存，操作系统碎片内存构建链表完成高速传输，降低 CPU 占用。
四种触发模式时序
预触发 Pre‑trigger：先连续采样，触发到来后停止；保存触发之前 M 个扫描点；M_enable 可屏蔽过早触发，保证拿到 M 组有效数据。
中间触发 Middle‑trigger：保存触发前 M 个扫描 + 触发后 N 个扫描；触发前后都记录数据。
后触发 Post‑trigger：触发到来之后才开始采集 N 个扫描。
延迟触发 Delay‑trigger：触发到来，等待 Delay_counter 计数完成之后，再开始采集。
支持重触发 Re‑trigger：多次触发事件，每次触发执行一次采集。
4.2 D/A 模拟输出
两种输出模式，两路通道可独立配置不同模式。
Software Update 软件更新模式：软件直接写 DAC 寄存器，输出固定电平，适合静态电压输出。
Timed Waveform Generation 定时波形生成：硬件计数器精确控制更新速率，生成有限 / 无限重复波形。
UI_counter：DA 更新间隔；UC_counter 单次波形更新点数；IC_counter 迭代次数；DA_DLY1_counter 触发到波形起始的延迟；DA_DLY2_counter 两次波形迭代之间间隔。
触发模式：后触发、延迟触发、重触发；支持有限迭代、无限迭代波形。
三种停止模式：
Stop‑I：收到停止命令立刻终止输出；
Stop‑II：完成当前单次完整波形后停止；
Stop‑III：完成设定迭代次数整数倍之后停止。
4.3 通用计数器 GPTC
8 种工作模式：门控事件计数、单周期测量、单脉宽测量、门控单脉冲生成、触发单脉冲、重触发单脉冲、触发连续脉冲、门控连续脉冲；支持软件读取实时计数值不打断计数过程。
4.4 触发系统
软件触发：软件函数调用直接启动采集输出，无外部信号。
外部模拟触发：可选择外部引脚 EXTATRIG 或者 4 路 AI 中任意一路作为触发源；5 种判据（低于阈值、高于阈值、区间内、高迟滞、低迟滞）。
外部数字触发：EXTDTRIG 专用于 AI；EXTWFTRG 专用于 AO；可选择上升沿 / 下降沿，TTL 电平，最小脉冲宽度 20ns。
SSI 触发：来自 SSI 同步总线，实现多卡同步触发。
4.5 可控时序信号
AFI 辅助功能输入：AFI0 可以替代 ADCONV/SCAN_START；AFI1 替代 DAWR，外部硬件直接控制板卡转换。
AI_Trig_OUT、AO_Trig_OUT：板卡内部触发信号输出给外部电路。
SSI 同步信号：主卡输出时序，从卡接收，实现多卡共用时钟、触发、转换脉冲。
校准章节
加载校准常数：读取板上存储的出厂校准参数。
Auto‑calibration 自动校准：板载 5.000V 高精度参考源执行自校准，修正失调与增益误差；建议设备预热 15 分钟后校准。
Saving Calibration Constants：保存新的校准系数。
参考源温漂 ±2ppm/℃；长期稳定性 6ppm 每 1000 小时。
