- USB進行測試和測量的優(yōu)勢
- 節(jié)約成本
- 便攜性
- 容易擴展
- 可熱插拔
- 簡單的電源連接
USB由于具備下面幾個優(yōu)勢,從而成為使用者開發(fā)測試和測量應(yīng)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(shù)據(jù)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(yīng)用設(shè)置。
不再需要打開PC機箱來添加電路板、配置跳線開關(guān)和中斷設(shè)置、搜索正確的設(shè)備驅(qū)動程序或者重啟系統(tǒng),而是簡單地將傳感器連接到模塊上就不用管了。幾分鐘內(nèi),就可不斷獲取數(shù)據(jù)、溫度、壓力、聲音等任何所需信息。
圖2:未隔離的USB數(shù)據(jù)采集模塊在ESD、閃電、電源浪涌的時候可能損害系統(tǒng)并導(dǎo)致數(shù)據(jù)不正確。
更少地被PC的噪聲影響:USB數(shù)據(jù)采集模塊為噪聲敏感的測量應(yīng)用帶來性能優(yōu)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(shù)據(jù)采集模塊應(yīng)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(shù)據(jù)采集模塊輸入和輸出數(shù)據(jù),傳輸速度最高達到12Mbps。這種全速速率對于數(shù)據(jù)流應(yīng)用很有用,能夠支持高達400KHz的數(shù)據(jù)采集速率。
對于高性能的應(yīng)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(shù)據(jù)采集模塊間以最高達480Mbps的速度傳輸數(shù)據(jù)。這種增加的帶寬允許同時執(zhí)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(tǒng)相似。
圖4:不恰當?shù)倪B接單端輸入可能損害你的系統(tǒng)并導(dǎo)致不正確的測量結(jié)果。[page]
節(jié)約成本:許多USB數(shù)據(jù)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(shè)計不僅僅使用方便,而且節(jié)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(shù)據(jù)采集模塊體積很小,方便攜帶,這使得使用者甚至能把最復(fù)雜的的測試與測量應(yīng)用帶出實驗室,搬入現(xiàn)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shè)備,完成工作后拔出設(shè)備,不需要關(guān)計算機了。因為USB模塊能自己計數(shù)和自己識別,當模塊插上后,設(shè)備驅(qū)動自動加載;當設(shè)備拔出后,設(shè)備驅(qū)動自動卸載。
簡單的電源連接:USB數(shù)據(jù)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。