NI数据采集设备技术总览

　　M系列技术

　　NI M系列设备为定时、性能和精度整合了三种主要技术：NI-STC 2、NI-PGIA 2和NI-MCal。NI USB M系列设备在USB总线上提供了高性能信号流特性。所有工业M系列设备和部分选定的USB M系列设备都带有设备保护和去除接地回路的隔离。

　　NI-STC 2

　　NI-STC 2是自定义设计的专用集成电路(ASIC)，能够控制系统的定时、同步和所有输入输出数据采集操作。NI-STC 2提供了：

• 6个DMA通道——为每个功能提供了专用DMA控制器
• 带有时钟的数字I/O线(高达10 MHz)
• 带有编码兼容性的32位计数器/定时器
• 为多设备间同步提供RTSI总线信号的发生和布线
• 提供内部和外部定时信号的发生和布线
• 用于时钟同步的PLL

　　NI-PGIA 2

　　为了确保测量精度，NI为M系列设备设计了定制的NI-PGIA 2技术。每个M系列设备上的NI-PGIA 2都为成本、速度和精度进行了优化。举例而言，高精度M系列家族的NI-PGIA 2为18位快速稳定、低噪声和高线性性进行了优化。NI-PGIA 2技术通过减少稳定时间、维持设备最大采样速率下的指定分辨率，从而提高了设备精度。

　　NI-MCal

　　M系列设备还包含NI-MCal技术，这是一个正在申请专利的线性与校准引擎，它能够对数千个电平和所有输入范围进行校准。NI-MCal将脉冲宽 度调制(PWM)和高精度电压参照结合在一起使用。PWM的占空比用于改变电平，因此自校准可以在多个点上进行。校准常数被生成并存储在板载EEPROM 上，以便对ADC的非线性性进行建模，改正将来的测量。与传统的两点校准相比，NI-MCal技术的应用将测量精度提高了五倍。此外，在大多数M系列设备 上改进的精度参照使得建议的校准间隔从一年延长到两年，降低了设备的维护成本。

　　信号流

　　为了在USB M系列设备上进行高性能数据采集，NI设计了NI数据流技术。NI数据流将创新的硬件和软件设计元素整合在一起，在USB总线上实现了持续高速和双向数据 流传输。这项新技术帮助工程师在USB总线上实现了高性能应用，而这在过去只可能在PCI等内部总线上才能实现。

　　隔离

　　电气隔离将可能会受到危险电压影响的模拟输入信号与测量系统的低电压背板进行隔离。NI在工业M系列设备和部分选定的总线供电的USB M设备上提供了隔离。隔离能够带来以下好处：

• 保护昂贵的仪器、用户和数据免受瞬态大电压的危害
• 改进噪声抑止
• 去除接地回路
• 改进共模电压抑止