为您的测量系统选择最合适的硬件平台无论您的应用系统要求如何,需要两个或是数千个点的测量? 先花一些时间在众多测量系统中选择最佳方案会帮您节省不少时间和资金,在长远来看还能避免诸多潜在的麻烦。大部分工程师和科学家们都希望能马上开始,并拥有一套这样的工作平台:它即能完全符合他们当前的要求,还可以随着需求的变化而灵活应变。这当中有许多参数需要思考,从硬件驱动到应用程序开发软件,再到硬件特性等等。以下表格所归纳的一些选择测量系统硬件平台的标准,相信对您创建自己的系统有所帮助。
采样率和分辨率性能您所要采集的信号决定了您对测量系统在采样率与分辨率方面的要求。NI提供的PCI或PXI模块化仪器采样率可达200 MS/s,分辨率可达24位。因此,无论是台式PC机还是PXI平台都是高性能测试应用的理想之选。 处理器性能
现今,Dell,惠普,IBM或其它各大PC厂商都在力争为广大用户提供最佳的处理器,因此诸多商用PC机都具备最好的处理器性能。使用PCI总线的测量设备或PXI系统,并利用NI MXI-4科技实现台式PC机对它们进行控制, 您即可充分利用上述表格中所列的快速处理器的所有功能。对于需要更坚固、更紧凑型的解决方案的应用来说,PXI平台的嵌入式控制器可为您提供与商用台式机相当的处理器功能。 容量 - 外接插槽或模块扩展性您还需要考虑对测量信号数量的问题。台式PC机对中低通道数的测量应用来说是非常理想的硬件平台。大多数PC机提供2到3个PCI插槽,并且根据您需要的测量模块类型的不同,可为需要数十个通道的应用提供足够的空间。对于高通道数的应用来说,PCI机箱可提供多达17个插槽,而且您还可以将多个机箱互连以达到更高通道数。 触发与同步功能
定时与同步功能非常重要,但往往在考虑测量平台时易被忽略。例如,在使用触发总线的产品制造应用中,如果您的系统可以同步进行测量、移动与检测,那会大幅增加您的产品产出。如果您的应用要求各信号间或测量同步任务之间有非常紧密的定时关系,PXI平台是理想之选。使用PXI,您有连着PXI插槽的8条触发线,因此测量模块间可以进行交流、触发或互相控制,就如上所述。PXI背板包括一条星型触发线以实现精确的定时,还有一个共用的10 MHz时钟以同步多个模块。这些科技可大幅提高产品测试和生产效率。NI许多PCI板卡都含有实时系统集成总线,因此您可以同步使用信号源、信号输入、运动控制与机器视觉产品。此外,NI LabVIEW也大大简化了测量系统的开发,因为它可与各种测量硬件紧密集成。 越来越高的可靠性与自主操作性
您可以利用实时(Real-Time)操作系统(RTOS)提高测试系统的可靠性,对于造价很高的测试系统来说,使用嵌入式RTOS提高系统可靠性尤为重要。这些造价不菲的应用包括毁损性测试、需要长时间执行的测试、或需要昂贵材料(如风洞和粒子加速器等)的测试。而实时操作系统也已逐渐成为主流应用中广为使用。鉴于这一发展趋势,NI在1998年发布了LabVIEW Real-Time模块,将实时功能带给各个领域中的科学家与工程师们。LabVIEW RT模块是LabVIEW开发系统的一个附加产品。它可编译LabVIEW图形化程序代码,并专为实时目标硬件如PXI提供各种优化性能。 使用LabVIEW RT模块,您可以快速定制出一套PXI仪器,它拥有基于PC的仪器的全部功能和灵活性,还有嵌入式RTOS系统的可靠性。 有了这些功能,您就可以将LabVIEW RT PXI系统集成到大型的机器中使用,或将其发布到远端自主运行。例如,您可以开发一套LabVIEW RT PXI系统在一个无人驾驶的潜艇中实现远程机器监控。 坚固性与恶劣环境的承受力PXI机械特性由Eurocard规格(ANSI 310-C, IEC-297, IEEE 1101.1, IEEE 1101.10, and P1101.11)统一规定管理,这些机械标准在各种工业环境中应用已久(如VME和VXI)。这些电气特性标准定义了这样一个紧凑、坚固的系统:它以堆叠式的安装方式可承受各种恶劣的工业环境。例如,PXI提供坚固的机械组装结构及强制冷却方式,从而将它的工作温度范围扩展到55 C。对于要求高性能、坚固性要求很高的应用来说,PXI比起台式PC来对冲击、振动及高温具有绝对优势的承受能力。 维护与升级如果您的测试系统打算要用很长很长时间,那么应该考虑一种维护成本低的方案。PXI平台从设计上就考虑到了维护成本。您可以在PXI机箱的前面部分看到所有PXI模块和它们的连接器。每个模块上的手柄方便您将模块正确地插入或拔出机箱。这些特点保证模块的正确使用,从而避免了背板上插脚的损毁。您在机箱上移动其中一块模块时丝毫不会影响系统中其它部分。例如,如果您想要升级到更快的处理器,您可以直接替换控制器模块。因为所有的设备都要求能与标准软件集成使用,因此您可以使用开发软件及设备驱动将新的控制器装载进来,然后将硬件插回机箱中即可。其中发生的变化对您来说几乎可以忽略。 相比之下,台式PC的维护要费时的多。您得先把PC机的外壳拆除,然后才能看到PCI插卡。 成本价格只是拥有整个系统所要花费的总成本的其中一部分。一般来说,充分利用商业科技可以节省大量系统成本。通过利用Dell,HP或其它众多计算机厂商的规模生产方式,台式PCI系统可为低中通道数的应用提供最低系统成本。而PXI系统结合了商业标准软件、总线、模块化科技,为中高通道数应用方案提供最低的系统成本。 |
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