聲發射採集卡

聲發射採集卡

聲發射採集卡是聲發射系統中的核心部件,聲發射採集卡其內部主要組成部分為:濾波器、AD轉換,可程式邏輯處理器(FPGA),波形快取,數據通訊,前置放大供電等6部分。

(圖)聲發射採集卡聲發射採集卡

聲發射採集卡是聲發射系統中的核心部件,起作用時將前置放大器傳送過來的模擬信號進行濾波後再轉換成數位訊號,提取聲發射參數,將波形與參數傳送給計算機系統。另外目前主流聲發射採集卡都可以為前置放大器提供電源。聲發射採集卡其內部主要組成部分為:濾波器、AD轉換,可程式邏輯處理器(FPGA),波形快取,數據通訊,前置放大供電等6部分。
聲發射採集卡與通用採集卡的區別在於聲發射採集卡可以提取波形的主要特徵形成聲發射行業專用的參數,通過向電腦傳遞聲發射參數來降低通訊數據量,確保將採集到的聲發射信息數據不丟失,在多通道的海量信號採集時特徵參數的提取十分重要。
聲發射採集卡的重要技術指標主要有:採樣精度、採樣速度、單幀採樣長度、數據通訊速度、採集卡自身噪聲等。
採樣精度:由採集卡AD轉換器件的位數決定,12位精度產品是上個世紀的主流產品,目前已被淘汰,目前主流產品通常為16位精度,高端的產品已經發展到18位。
採樣速度:聲發射採集卡採樣速度目前常見產品由2MHz-40 MHz均可也見到,選擇採樣速度要與被採集信號的頻率相對,採樣速度選採集信號頻率的10-20倍即可夠用,因其價格也隨採樣速度的增加而增加,所以並不是採樣速度越高就越好。

PCIe聲發射採集卡PXDAQ18373E

PXDAQ18373E是一款高精度高速率的聲發射採集卡,該卡具有真實的18bit採樣精度和每通道30M/S的採樣率,採用標準的PICE2.0x8接口,數據通過率高達2.6GB/s,是迄今為止世界上數據通過率最高的聲發射卡。除了硬體提取特徵參數和聲發射波形外,還可全速實時傳輸波形流,最適合大學,研究所和高端檢測機構的聲發射套用。

PXDAQ18373E高精度高速率高頻寬8通道PCIE聲發射卡技術參數一覽表

PXDAQ18373EPXDAQ18373E

聲發射通道
通道數 :8通道/卡
AD採樣精度:18bit(最小量化台階為76.3微伏)
每通道最大採樣率:30MSPS
信號頻率頻寬:1kHz~5MHz
數據通過率 : 2.6GB/s(PCIE2.0x8接口)

信號輸入範圍: ±10、±5、±2.5V,程控可選

動態範圍: >85dB

最低門檻:14dB
最大功耗:30W
輸入阻抗:50Ω或1000Ω(通過撥碼開關選擇)
向前置放大器供電:28V(限流83mA,通過撥碼開關選擇供電與不供電)
AST功能:自動感測器測試(需前置放大器配合)

單幀採樣長度

一般聲發射採集卡波形單幀採樣長度都是在一定範圍內可調整的,可調的最大單幀採樣長度當然越大越好,以確保在40MHz高速採樣時保全一個事件的全部波形信息,但受設計的技術水平限制,不是所有廠商的產品單幀採樣長度都做到了足夠大。
數據通訊速度:目前常見的聲發射採集卡與計算機數據通訊都是採用PCI匯流排方式,PCI理論上的通訊速度可達到133MB/S,但實際上目前所有聲發射採集卡生產廠商的產品都不能做到將這個共享資源全部挖掘出來給採集卡,實測全球銷量第一位的美國PAC公司產品及國內銷量第一位的聲華興業公司產品,採集卡波形上傳速度均在10MB/S左右,參數上傳速度均在15K/S左右。目前剛剛出現的採用USB數據通訊方式的產品,由於是獨享頻寬資源,其採集卡波形上傳速度已達到40MB/S左右,參數上傳速度在100K/S左右。

採集卡自身噪聲

採集卡自身噪聲決定了系統對聲發射信號的獲取能力,對整個系統的信噪比起到重要的決定作用,高信噪比的聲發射採集系統有利於套用在採集微弱信號的場合。高信噪比有利於增加聲發射採集系統的動態範圍,使其便於套用在信號變化範圍寬的的場合。

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