USB-6210和PCI-6111对比及ADC复用板卡防止通道间干扰的方法
本文以USB-6210和PCI-6111的对比为例探讨不同类型ADC的接线方式和ADC复用板卡防止通道间干扰的方法
- USB-6210和PCI-6111对比
- 通道复用ADC
USB-6210是多通道共用一个ADC，而PCI-6111是两通道分别有一个ADC。
多通道复用ADC会导致一个问题，假如上一个通道数据采集后，ADC还没有完全稳定下来就采集下一个通道，就会不可避免地引入干扰。
具体来说，6210的最大采样率是250k，其ADC转换时间也就是4us，加上稳定时间（实际上完全稳定下来需要很长时间，只能说稳定到某一个水平需要的时间，同时信号源阻抗也会影响其稳定时间）：
则其需要8us-11us才可以进入下一个通道采样，那么也即采样率为90.9k- 125k，分四个通道，每通道采样率最多在22.7k-31.25k才能得到较可靠的数据，也即不要用太高的采样率。
- 通道采集配置
USB-6210是可以单端、伪差分或者差分采集的，而PCI-6111只能伪差分。
采用哪一种方式采集是由信号源决定的。如下表，详细可见PCI-6111 Connecting Analog Input Signals on USB-6210/6211/6212 Devices部分：
关于伪差分(即上述NRSE)，简单来说就是差分和单端的结合，负端信号不变的情况下，效果比差分稍好，负端信号变化较大情况下，效果较差。详细可见：
https://knowledge.ni.com/KnowledgeArticleDetails?id=kA00Z0000019YuUSAU&l=en-US
一般来说，差分和伪差分区别不大，差分通用性更高。
就差分来说，可以尝试把信号负端接地或者正负都接电阻再接AI GND。可以防止漂移超量程导致测量不准。
- 多通道抗干扰的措施
多通道复用ADC板卡如果没有适当配置，可能会出现通道间干扰，甚至未连接通道出现上一个通道数值的情况。可见下面链接：
How Do I Eliminate Ghosting from My Measurements?
- 信号源阻抗要较低（1kΩ以内）
- 导线质量要好
- 扫描顺序要选好（不要从大信号到小信号扫，而要反过来，或者信号幅值差别不大）
- 可在所用通道之间加入接地通道。（接地通道量程应与接下来的通道保持一致）
- 相邻通道电压差不要太大
- 降低采样率（如前所述）
- 增加采样点数（采样率不变的情况下）。