更快,冷却器,即用

显然，速度很重要。美国国家仪器公司(National Instruments Corp.)倪,www.ni.com)发现数据采集(DAQ)产品的最终用户越来越多地同时要求在多个通道上每秒获得多个千兆比特的数据，NI的DAQ产品经理Nathan Yang说。这是真的，“不仅是多个adc(模数转换器)，甚至是单个adc，现在都是多功能的。”

电力饿

Yang指出，因为数字输入/输出(I/O)和模拟I/O都是“耗电量大的，尤其是在千兆位速率下”，这意味着终端用户需要“更高功率的总线”。一个例子就是PXI特快巴士。但他指出，另一个解决方案是通用串行总线(USB)系统。“从一开始，USB数据采集可以维持每秒2000 - 3000万比特(Mbps)。”他指出，只有当设备制造商“设置了使用USB的系统，而不是仅仅买一个USB转换器，把它放在里面，然后期望它能工作”，USB才能满足高速传输。

虽然将数据传输到总线可以由用户定制，但传输仍然可以毫不延迟地工作。因为USB系统的唯一瓶颈是USB串行化，杨说，一个可行的解决方案是使用现场可编程门阵列芯片。它允许“所有数据在同一时间通过，同时传输到所有USB端点。”

过滤这些数据符合终端用户对更快、更高速率处理的需求。更高分辨率的设备，比如能够提供更好过滤功能的18位设备，现在被用于支持usb的系统。Yang评论说，使用这些18位分辨率的设备，最大数据传输速率可以在20- 30mbps之间。他补充说，对于老式的16位分辨率设备，这个速率会更低，但仍然接近20- 30mbps的速率。

但是这里的挑战不仅仅是传输，还有DAQ设备本身的功耗，Yang解释说。分辨率越高的设备，功耗越高，意味着产生的废热越多。热交换解决方案包括使用凝胶和铝将热量转移出DAQ设备。“与任何高精度测量设备一样，你希望设备尽快达到稳态温度，”他说。

他还补充说，过滤对于提高准确性非常重要。不过，他说，在软件过滤方面，最近并没有太大的进展。然而，对于硬件过滤，情况就不是这样了——这就是FPGA芯片发挥作用的地方。硬件滤波器通常位于传感器旁边。但对于FPGA, Yang说，“可以被认为是一个软件可配置的硬件过滤器”，终端用户可以“根据应用程序的要求，对FPGA进行重新编程以进行过滤”。此外，机载数据分析也可以放在芯片上，他补充说。

因为FPGA技术的价格下降了，Yang预测会有更多的人使用它。“FPGA是进行快速、确定性、实时分析的最好也是唯一的方法，”他说，尽管“为FPGA芯片编程是一件非常困难的事情。”即便如此，他预测，“随着越来越多的人了解fpga的使用，更多的技术将被用于数据采集。”

Yang现在也看到了DAQ系统新的非传统应用，包括它们在医疗应用中用于高精度的嵌入式系统，以及在结构监测中。

但是他所说的DAQ“最大的变化”是向外部系统的迁移——“从插件到机箱外的usb”。换句话说，这意味着向模块化和“重用adc的能力”的转变。这将提高企业的竞争力。

C. Kenna Amos, ckamosjr@earthlink.net，《自动化世界》特约编辑。