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使用USB進行測試和測量的優勢
摘要: 真正的即插即用:使用標準的低成本線纜簡單地將數據采集模塊和PC的USB端口相連。當模塊插入時,PC會自動識別該模塊,并安裝必要的軟件來操作該模塊。這種連接方式極大地減少了啟動時間。
關鍵詞: 接口IC USB 測試 PC
Abstract:
Key words :

        USB由于具備下面幾個優勢,從而成為使用者開發測試和測量測量應用的簡單選擇。

  真正的即插即用:使用標準的低成本線纜簡單地將數據采集模塊和PC的USB端口相連。當模塊插入時,PC會自動識別該模塊,并安裝必要的軟件來操作該模塊。這種連接方式極大地減少了啟動時間。


圖1:典型的應用設置。

  不再需要打開PC機箱來添加電路板、配置跳線開關和中斷設置、搜索正確的設備驅動程序或者重啟系統,而是簡單地將傳感器連接到模塊上就不用管了。幾分鐘內,就可不斷獲取數據、溫度、壓力、聲音等任何所需信息。


圖2 :未隔離的USB數據采集模塊在ESD、閃電、電源浪涌的時候可能損害系統并導致數據不正確。

  更少地被PC的噪聲影響:USB數據采集模塊為噪聲敏感的測量應用帶來性能優勢。因為USB線纜通常長度是1至5米,I/O電路距離計算機的充滿電磁噪聲的主板和電源距離更遠,而距離要測量的傳感器更近。


圖3 :隔離的USB數據采集模塊應用。

  全速和高速傳輸速率:具有USB1.1端口的計算機能夠從USB數據采集模塊輸入和輸出數據,傳輸速度最高達到12Mbps。這種全速速率對于數據流應用很有用,能夠支持高達400KHz的數據采集速率。

  對于高性能的應用,必須確保PC有一個高速的USB2.0端口。憑借 USB2.0,就能夠在PC和USB數據采集模塊間以最高達480Mbps的速度傳輸數據。這種增加的帶寬允許同時執行多路I/O操作,每路的流量速率可以高達500kHz,這種方式與PCI測量系統相似。


圖4:不恰當的連接單端輸入可能損害你的系統并導致不正確的測量結果。

  節約成本:許多USB數據采集模塊包含可移除的終端模塊或BNC連接器,這些器件用來方便地處理所有的用戶I/O連接。這種設計不僅僅使用方便,而且節省成本,因為你不再需要購買可選的螺絲固定的終端配件。

 
圖5:正確的單端輸入連接。

  便攜性:USB數據采集模塊體積很小,方便攜帶,這使得使用者甚至能把最復雜的的測試與測量應用帶出實驗室,搬入現場。

  容易擴展:使用低成本的擴展集線器和USB線纜,最多能連接127個數據采集模塊到一個USB端口上。


圖6:差分輸入被隔離,通過提供未連到大地的參考地源點消除了共模電壓誤差。

  可熱插拔:USB數據采集模塊能在計算機運行時安裝或移除。只是使用時插上設備,完成工作后拔出設備,不需要關計算機了。因為USB模塊能自己計數和自己識別,當模塊插上后,設備驅動自動加載;當設備拔出后,設備驅動自動卸載。

  簡單的電源連接:USB數據采集模塊能通過USB總線或通過簡單連接到外部電源獲得供電。低耗電的模塊在5V電壓下吸收少于100mA的電流,可通過USB線纜獲得供電。自身供電的模塊在5V電壓下吸收高達500mA的電流,使用模塊自己的電源。

表1:不同分辨率的電壓范圍。


 

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