网络高精度数据采集卡设计与实现

"基于网络的高精度数据采集卡设计 (2012年)，吕实诚、宋晓波、王晶在哈尔滨理工大学的研究中，探讨了一种创新的数据采集卡设计方案，旨在满足高精度和网络传输的需求。该设计结合了硬件和软件两方面的优化，以实现高效、稳定的数据采集和传输功能。" 在硬件设计上，该系统采用了ARM处理器作为主控单元，其强大的处理能力可以有效地管理整个数据采集过程。为了实现网络接口功能，研究者扩展了网络接口芯片，使得数据采集卡能够通过网络进行数据传输，极大地拓展了数据采集的应用范围和实时性。在数据采集的核心部分，他们选用了16位高精度AD转换器AD976，这确保了采集数据的高精度。利用FPGA（现场可编程门阵列）的内部逻辑，控制AD转换器的时序和模拟开关，实现了8路模拟量的连续扫描测量，保证了高采样率，以满足高速数据采集的需求。同时，数字量测量部分采用了光电隔离技术，提高了模块的抗干扰能力和工作可靠性。 在软件层面，研究团队开发了嵌入式Linux数据采集电路驱动程序，使得系统能在Linux操作系统下运行，提供高效稳定的底层支持。此外，他们还编写了网络通信程序，使得上位机可以通过网络接口远程控制数据采集卡，实现对模拟量和数字量的实时监控和采集。 通过实际测试，该数据采集卡的采集精度优于0.5%，证明了设计的有效性和高精度特性。该设计对于需要远程监控、高精度测量的工业应用，如自动化生产线、环境监测、电力系统等领域具有重要的实践意义。 关键词涉及：数据采集、高精度、网络接口、FPGA、ARM。该研究属于自然科学论文类别，分类号为TP274.2，文献标志码为A，文章编号为1007-2683(2012)02-0022-05，发表于2012年4月的《哈尔滨理工大学学报》第17卷第2期。