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原创 MPS-010601多功能USB数据采集卡介绍与测评(一)

2009-10-28 15:19 3535 0 分类: 测试测量
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  MPS-010601是一款新型的多功能USB数据采集卡。与传统的采集卡不同,MPS-010601不但具备八路信号采集通道,而且具备四路信号输出(DAC)、八路数字信号输入\输出(DIO)、两路计数器、两路比较器和两路PWM输出等诸多附加的实用功能。这些附加功能不但大大提高了MPS-010601的性价比,而且大幅扩展了MPS-010601的用途。莫非电子还专门为MPS-010601编写了功能丰富的应用软件,努力为用户提全面的方案设计,减少用户的工作量。

  本文将结合其中一款综合应用软件,对MPS-010601的功能和应用做简单的介绍,并对其功能做简单的测评,希望可以为感兴趣的朋友们有所帮助。

 

一、MPS-010601的信号据采集功能

 

  MPS-010601具备多达八个通道的电压信号输入端口。八个通道分别由两路12位高性能ADC和配套的多路开关组成,两路ADC进行同步转换。MPS-010601提供了三种通道模式:双通道、四通道和八通道。值得一提的是,在双通道模式下两路采样是同步进行的,在一些要求较高的应用中有着重要作用。

  图一是两个输入通道采集同一个正弦信号得到的波形图。为了便于区分,其中一路在输入端进行了反接,观察到的波形是反相的。图二为对四种不同信号(正弦波、方波、三角波和直流信号)进行采集的波形图。


20091028104829667.jpg

图一

 

20091028104958717.jpg


图二

 

  噪声也是采集卡的一个重要性能参数,这里将对MPS-010601的精度进行一个简单的测试。通过把采集卡的差分输入断接,可以得到一个理论上的零电压信号,但实际采集中受各种影响总会有一些噪声存在。我们来看一下MPS-010601所测到的噪声信号:


20091028105126186.jpg

图三

 

  由图三可见,对短接后的零电压信号进行采集,80%的噪声集中在正负约1个mV的范围内,可以认为大部分噪声限定在两个LSB以内,即实际的有效分辨率接近11位。对于12位采集卡来说算这算是一个不错的成绩。

  为了进一步提高有效分辨率和改善波形,可以软件中进行数字滤波。MPS-010601的综合应用软件中就集成了平滑滤波的功能。平滑滤波能降低噪声,但同时会减小带宽,用户可以根据需要进行设置。图四是对信号滤波后的波形,可见噪声幅值减小了,波形得到了改善。


20091028105245850.jpg

图四

 

  此外,MPS-010601提供了从0.5到16倍的增益功能,可对信号进行衰减或放大。MPS-010601还具备5Ksps—80Ksps任意可调的采样率,并且其采样时钟可以被配置为外部时钟,这些都增加了MPS-010601应用的灵活性。MPS-010601还可以设置任意长度的采样缓存,可以根据不同应用进行选择。

 
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