高效能数据采集系统
硬件选型与性能优化
在建构高效能数据采集系统（DAQ）时，开发者常须在「采样速率」、「测量稳定度」与「扩展成本」间进行权衡。固纬电子（GW Instek）推出的 DAQ-9600 采用 3 插槽主机架构，整合 6½
位精密万用表（DMM），旨在于高通道密度下，维持极高精准度的测量质量。
以下针对 DAQ-9600 各模块的重点特性进行逐一说明，以协助您选用合适模块建立高效率系统：
DAQ-900 (极速扫描)
Type:20-通道多路复用器
速度(ch/sec):450
最大电压:120 V
最大电流:—
带宽:10 MHz
Thermal Offset:< 4 μV
备注:内置冷接点技术 (CJC)
适用于对测试效率有快速且大量记录温度的自动化测试环境
▶ 扫描速度高达每秒 450 个通道 ，是所有模块中速度最快的。
▶ 采用固态继电器 (Solid-state Relay)，无机械接点、磨损，具备高速响应能力，能减少因更换损耗组件而停机的时间。
▶ 内建温度冷接点参考 ，适合需要快速且大量记录温度的应用。
DAQ-901 (灵活通用)
Type:20+2通道通用多路复用器
速度(ch/sec):80
最大电压:300 V
最大电流:1 A
带宽:10 MHz
Thermal Offset:< 4 μV
备注:内置冷接点技术
2个额外电流通道（共22个）
适用于需要测量多种不同信号，且追求测量配置灵活性的场景
▶ 混合测量能力：同一个模块可混合使用 2 线式和 4 线式通道 。
▶ 内建电流测量：额外提供 2 个电流通道（最大1 A），不需外接分流电阻器即可直接测量，简化接线时间。
▶ 扫描速度为每秒 80 个通道，提供 300 V 的切换电压。
DAQ-903 (高密通道)
Type:40-通道单端多路复用器
速度(ch/sec):80
最大电压:300 V
最大电流:—
带宽:10 MHz
Thermal Offset:< 1 μV
备注:公共低电位基准，不支持四线制测量
适用于电池测试或元件特性分析等common-low 应用
▶ 极大化通道数：单一模块提供40个通道（单端共地），单台DAQ-9600插满三张卡即可达到120 个通道，极大化单次测量的样本数。
▶ 适用于电池测试、元件特性分析等common-low 应用 。
DAQ-904 (弹性切换)
Type:4×8 双线矩阵
速度(ch/sec):—
最大电压:300 V
最大电流:—
带宽:10 MHz
Thermal Offset:< 1 μV
备注:灵活的路由矩阵
适用于多个待测点与多台不同仪器间频繁切换的复杂测试系统
▶ 灵活连接：4 x 8 矩阵允许将不同仪器同时连接到待测物的多个点，且切换速度仅需3ms 。
▶ 可通过串接建立更大的矩阵（如 8 x 8），最高单机可建置 96 个交叉点 。
DAQ-907 (感控整合)
Type:多功能模块(DIO, DAC)
速度(ch/sec):—
最大电压:42 V
最大电流:±24 mA
带宽:100 kHz
Thermal Offset:—
备注:数字I/O和两个18位模拟输出
适用于需要高度整合「感测」与「控制」功能的自动化监控系统
▶ 整合数位与模拟：包含16位元数位I/O、100 kHz累加器以及类比输出(± 12 V 或 ± 24 mA）。
▶ 警报实时记录：甚至能在扫描之间撷取警报，强化自动化测试的反应时效。
DAQ-908 (电源管控)
Type:20-通道执行器/通用开关符合模块
速度(ch/sec):—
最大电压:300 V
最大电流:—
带宽:10 MHz
Thermal Offset:< 4 μV
备注:用于控制或路由的C型继电器
专用于控制待测物的电源状态
▶ 独立继电器控制：拥有20个独立的单刀双掷 (SPDT) 继电器，可用于循环供电、控制指示灯或启动外部大电力继电器。
▶ 可处理高达50 W的切换功率 ，适合建构客制化的自动开关系统。
DAQ-909 (高电压值读)
Type:8+2通道高压大电流多路复用器
速度(ch/sec):60
最大电压:DC 600 V / AC 400 V
最大电流:2 A
带宽:10 MHz
Thermal Offset:< 4 μV
备注:2个大电流通道，支持可焊接SHUNT
适用于高功率测试环境，免去外部转接装置的复杂性。
▶ 大电压设计：支持直流 600 V / 交流 400 Vrms 的电压测量。
▶ 大电流直接读值：额外2个电流通道可直接测量 2 A 电流，不需外接分流器。
DAQ-919 (千伏高压)
Type:8 通道高电压多工器
速度(ch/sec):60
最大电压:DC 1000 V
最大电流:—
带宽:10 MHz
Thermal Offset:< 4 μV
备注:—
针对直流高电压测量环境，免去外部分压器的转接，如AI server power/充电桩的±400 V 或 800 V AI server power 应用
▶ 高电压设计：支持直流1000 V的电压测量。
建立高效率系统的关键建议
软件自动化：搭配固纬提供的免费 DAQ 软件，可通过各种显示选项记录并可视化结果，加速数据分析进程。
接口选用：系统标配 LAN、USB 与 Digital I/O 接口，若现有架构需求也可选购 mini GPIB ，确保与计算机端的资料传输效率。
精度保障：系统具备取样率最高 38.4 k SPS 与 100 k 笔非挥发性内存存储，确保在高速测量下依然保有 0.0035% 的直流电压基本精度。
通过上述模块的精确选用，您可以针对测试目标（如： DAQ-900 追求扫描速度、DAQ-903 追求通道数量）优化「时间」成本，建立一个高效且稳定的自动化测试系统。
优化资料撷取（DAQ）系统以提升效率（特别是测量速度与数据量）的方法，除前述适切的硬件选用外，还可从参数配置、传输延迟及特定测量三个面向着手优化：
1. 优化参数配置减少系统损耗
选择'直流电压'模式，测量焊接在DAQ-909模块上的分流电阻的电压降。
不当的设定会产生不必要的处理时间，以下是优化建议：
停用主机显示屏：在自动化测试期间，可以通过远端指令关闭前板显示器，减少主机处理显示所需的资源。
设定适当的分辨率：根据需求选择足够的分辨率即可。例如，若 5.5 位数已足够，则无需设定为 6.5 位数，以节省处理时间。
固定测量档位/测量参数：避免使用自动跳档（Auto-range），因为主机在每次测量时判断正确档位会消耗额外时间。特别是测量过程中参杂多种的参数时(如同时具有电压、温度等)
优化积分时间（PLC）：根据噪声抑制需求选择正确的电源线周期（PLC）整合时间，找到最佳平衡点可为每笔读值节省数百毫秒。
2. 降低传输与交易延迟
合并指令字符串：不要一次发送一个指令，而是将多个指令串接在一起（例如：ROUT:CLOS; :ROUT:OPEN;）。这样可以大幅减少交易延迟，最高可节省 50% 的交易时间。
将运算移至计算机端：例如在测量温度时，如果程序能力许可，可以将电压转换为温度的数学运算交由计算机处理，而非由 DAQ 主机执行。
3. 特定测量类别的优化技巧
温度测量：
传感器选用：热电耦（Thermocouple）测量速度通常比热敏电阻或 RTD 快，因为其输出的是电压。
减少参考接点测量频率：减少测量热电耦冷接点（Reference Junctions）的次数，以换取更多的测量时间。
电阻测量：
电压测量模式：若使用恒流源，可以设定 DAQ 仅测量电压，并在计算机端通过欧姆定律计算电阻，以优化电阻测量速度。
电流测量：
针对多点电流测量需求，传统外接分流器（Shunt）常因接线端子紧固程度（Torque）不一，产生接触电阻变动。DAQ-909
模块在电路板上预留了分流器焊垫，允许使用者将高精密电阻直接焊接于模块上。此举不仅消除了机械连接的误差，更可将该模块转化为「专用多通道电流采集卡」。
注: SHUNT 建议
1 Ω: 用于 mA 电流测量
0.1 Ω: 用于 A 电流测量(不建议超过 2 A)
使用 DAQ-Data Logger 软件时, 将功能选择在 DCV，再配合 MX+B 将数值结果转换为电流单位(A)
