用并行口进行数据采集与控制

liyf

                    　　在过程控制及各种仪器仪表中,可由微型计算机完成实时数据采集与控制。计算机所加工的信息总是数字量。被测量或测量对象的有关参量往往是一些连续变化的模拟量,如温度、压力、流量、速度等。因此必须将这些模拟量转化为数字量,以送入计算机进行加工,这一过程为模数转换(A/D)。由计算机加工的数字量,转换为模拟量,对被控对象进行控制,这一过程为数模转换(D/A)。
　　使用PC机进行数据采集,便携机和笔记本具有自身的优点。便携机、笔记本重量轻、通用性好,方便携带,满足数据采集工作随时随地进行的要求。但由于便携机和笔记本内,缺少数据采集所需要的内置ISA扩展槽。因而需用并行口或RS232来进行数据采集。若利用便　机和笔记本的串口RS-232进行数据采集,速度会受到很大的限制,因此我们利用便携机和笔记本的并行口(Standard Parallel Port)进行数据采集。并行口分为普通型和增强型两种,尽管普通型并行口只有150KB/s的传输率,且由于数据线是单向的,无法直接完成信号的数据采集,而增强型的并行口有高达2MB/s的传输率,可以直接完成信号的数据采集,但考虑到586以下(除部分晚期大486外)的机型均不具备增强型的并行口,为了使数据采集卡有较强的适应性,这里仍选用普通型并行口为设计对象。
　　1.通用数据采集卡的结构及工作原理
　　通用数据采集卡的结构如图1所示,包括微弱信号放大、通道转换控制、时基发生器、时序控制器、采样/保持控制、A/D转换控制、D/A转换控制、转换驱动电路、数据读入、读出接口控制几部分。其工作原理是被测量(如：温度、压力、流量、速度等)经相应的传感器转换为电信号,经过微弱信号放大器(包括电压放大器、电流——电压转换、电荷放大器及低通滤波器)后,弱小的信号放大到与A/D转换输入电压相匹配;通道转换控制完成多路被测量或被控量轮流切换,分时与模数、数模转换电路接通的任务;时基发生器为A/D、D/A转换提供时钟信号或启动信号;时序控制器用来控制A/D转换、D/A转换的正确进行;采样/保持电路保证A/D转换期间,保持输入信号不变,它对A/D转换的精度起着决定性的影响;转换驱动电路完成对D/A转换控制输出信号的转换及功率放大;数据读入、读出接口控制电路完成与并行口的连接。






　　图2　一种专用的数据采集卡
　　图3给出了利用上述装置测得的×弹膛压曲线。






　　图4　存储测试系统原理框图
　　由这类电路构成的装置可以有效捕获单次瞬变信号,比如车辆碰撞、弹丸发射、炸药爆炸等一次性瞬间信号。
　　图5给出了由上述存储测试系统获取的××弹发射时膛内加速度曲线。






　　图5　××弹膛内加速度曲线