NI数据采集技术详解：M系列创新技术解析

"这篇文档是National Instruments (NI)的数据采集技术教程，主要涵盖了NI数据采集设备的技术概览，包括新技术的应用、同步采样、隔离技术、USB数据采集、信号流技术、测量服务与配置层以及降低测量噪声的技巧。文章详细介绍了M系列设备的核心技术，如NI-STC2定时器/控制器、NI-PGIA2精密增益积分放大器和NI-MCal校准引擎。" 在数据采集领域，National Instruments (NI) 提供了一系列先进的技术解决方案。其中，M系列数据采集设备整合了三种关键技术，旨在实现高定时精度、出色性能和测量精度。首先，NI-STC2是一种定制的专用集成电路，负责系统的定时、同步和数据采集操作。它配备有多个DMA通道、高速数字I/O线、计数器/定时器、RTSI总线和时钟同步功能，确保了设备的高效运行。 其次，NI-PGIA2技术针对测量精度进行了优化，尤其在高精度M系列设备中，它实现了快速稳定、低噪声和高线性度的测量。这种技术通过减少稳定时间，保持在最大采样速率下的分辨率，从而提高整体精度。 再者，NI-MCal是一项创新的校准技术，它利用脉冲宽度调制和高精度电压参考，能够在多个点上进行自校准，以修正ADC的非线性问题。校准常数存储在设备内部，使得未来测量更加准确，优于传统的两点校准方法。 此外，文档还探讨了同步采样数据采集体系结构，用于确保多通道间的精确时间对齐。隔离技术在工业测量中至关重要，因为它可以隔离浮动前端和测量设备，防止接地回路干扰，提高测量可靠性。USB数据采集技术的介绍聚焦于NI的信号流技术，允许USB设备实现持续的高速数据传输。 最后，文档提到了NI测量服务与配置层，这不只是一个驱动程序，而是一个全面的框架，简化了设备的配置和管理。同时，文章还分享了五个降低测量噪声的实用技巧，帮助用户提升测量质量。 这个教程为读者深入理解NI数据采集技术提供了丰富的信息，涵盖了从硬件设计到软件支持的各个方面，对于从事数据采集和测量的工程师来说是一份宝贵的参考资料。