技术干货 | 数据采集卡的 AI 通道为什么在悬空时也会有电压值?

导 读
 
 


研华数据采集卡的 AI 通道为什么在悬空时也会有电压值呢?

 

下面由我们们工程师来给大家指出现象,分析原因,并且给出解决方法。

 

 

 

 
 
现象描述

 

这种情况下可能会出现下述几种现象: 

 

1、浮动通道可能会获得随机波动的数据,如图 1 。

2、浮动通道可能会受到其他正常采集通道的干扰,如图 2

3、某些极端情况下,浮动通道的数值也会反过来影响到其他正常采集的通道。

 

 
 
原因分析

大多数异步采集的 AI 卡片内部,只有一个可编程增益仪表放大器(PGIA)和一个 模数转换器(A/D),因此,一次只能接入一路信号。

 

为了使用 PGIA 和 A/D 管理所有通道,前端采用多通道切换开关(MUX)来控制各个通道导通的顺序,让信号依次通过各自通道到达 PGIA 和 A/D,如图 3。

 

在数据采集过程中,如果其中一个通道是浮动的,则其他 AI 通道数据将影响到浮动通道,使之产生与相邻正常电压通道类似的电压波动。

 

另一方面,由于浮动通道上的信号具有很大的随机波动值,可能会超出了 PGIA 可以处理的量程,当处理超规格浮动数据后,PGIA 无法正确响应下一个信号,从而导致后续 AI 数据错误。

 

 
 
解决方法

 

 

01
 

如果预先知道某些通道不会接入信号,建议在程序中不开启此通道,以避免采集波动。

 

 

02
 

为避免浮动通道的影响,可将未使用的通道接地,以便浮动信号固定到地电位。通过这样做,PGIA 能够正确处理数据,而不会受到浮动通道的干扰(如图 4,CH2 对地短接避免悬空)。

 

 

 

 

03
 

有时,输入通道可能会因为意外断开从而形成浮动通道。此时可以考虑连接电阻来预防这种情况,如图5。但这种解决方案会引起分压效应,导致测量结果出现偏差。

 

 

 

 

04
 

如选择PCIE-1812等同步AI卡,则每个通道都有自己的A/D,此类同步卡片无此问题。

 

 

 

以上内容来源于研华客户服务

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