为您的测量应用选择合适的总线

信号源的地方。这对于大规模分布式测量（如那些面向结构健康监测或环境监测的应用）可能会成为一项挑战。跨越大桥或工厂地面布置很长的线缆，不仅成本高昂，而且会引入噪声。解决该问题的方法便是利用便携式计算平台将采集系统移至更接近信号源的地方。利用无线技术，计算机与测量硬件之间的有线连接被去除，您可以进行分布式测量并将该数据回传至中央位置。

最常见总线的选择指南

　　基于前面概述的这五个问题，表1展示了一份面向现可用最常见数据采集总线的选择指南。

　　我将通过该总线传输的数据有多少？

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1。多种总线可用于满足您的数据采集需求。


PCI

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2。PCI M系列多功能DAQ

　　外设部件互连（PCI）总线是现今最常用的内部计算机在线之一。凭借132 MB/s的共享带宽，PCI提供了高速数据传输和面向单点控制应用的确定性的数据传输性能。PCI有许多种不同的数据采集硬件选择，包括高达10 MS/秒和高达18-位精度的多功能I/O板卡。


PCI Express

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3。PCI Epress的X系列多功能DAQ

　　PCI Express是PCI的一项演进技术，它完成了PC行业的一个新层次的创新。快速PCI架构的最大一项优势便是由独立的数据传输线路提供的专用总线带宽。与132 MB/s带宽为所有设备共享的PCI不同，快速PCI采用了独立的数据通路，每条数据通路能够以高达250 MB/s的速率传输数据。

　　该PCI Express总线还能够从单个x1（念作"乘1"）数据通路扩展至x16数据通路，以实现4 GB/s的最大吞吐量，足以在不足一分钟的时间内填满一只200 GB的硬盘。对于测量应用，这意味着更高的、持续的采样率和数据吞吐速率，故而，多台设备不必抢占总线。

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USB

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图4。带有直接BNC连接的USB总线供电M系列

　　通用串行总线（USB）最初是为了实现外周设备（如键盘与鼠标）与PC的连接而设计。然而，在包括测量与自动化的许多其他应用中，它已被证明非常有用。USB提供了数据采集设备与PC之间的一种成本低廉的、易于使用的连接方式。高速USB 2.0具有最高的理论带宽60 MB/s，该带宽为连接在单个USB控制器上的所有设备所共享。USB设备本质上是有时延的且非确定性的。这意味着单点数据传输不会严格如所预期的发生，因而，USB并不适合高性能控制应用。

　　在另一方面，该USB总线拥有几项使其相比一些传统的内部PC总线更易于使用的特性。USB设备是可热插拔的，因此，它们免除了关闭PC以添加或删除设备这一繁琐步骤。该总线还具有自动的设备检测，这意味着用户在插入其设备后不必手动对其进行配置。一旦完成了软件驱动程序的安装，操作系统自身会检测和安装该设备。

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PXI平台

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图5。PXI平台由底板、控制器和I/O模块组成。

　　面向仪器系统的PCI扩展（PXI）是为了连接台式机PC系统与高端VXI和GPIB系统之间的间隙而开发的。PXI系统联盟拥有超过200家成员，维护该开放标准，并在2006年，通过了PXI Express规范，以便在PXI平台上实现PCI Express数据传输技术。

　　基于CompactPCI，PXI吸纳了仪器系统拓展和更严格的系统层次规范，以确保面向测量与自动化的开放性和更高的性能。PXI的数据采集系统的技术优势包含通过坚固的封装可以承受在工业应用中常有的恶劣环境。PXI系统还提供了模块化架构，这意味着您可以将多台设备装配在同一个机箱，作为单个独立的仪器使用，而且您能够扩展您的系统，使其功能远超出具有PCI总线的PC机。PXI所提供的另一个最重要的技术优势在于其集成的定时与触发功能。无需任何外部连接，可以利用集成在PXI底板的背板上的内部总线，实现多台设备的同步。

以太网

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图6。 面向C系列模块的NI以太网DAQ

　　以太网几乎是世界上每个公司网络的主干网，故而广泛可用。作为一种用于数据采集的总线，以太网非常适合在距离超过USB线缆的5米长度范围情况下，进行便携式测量或分布式测量。单个以太网线缆在需要采用集线器、交换机或中继器之前，可以拓展至100米。这样的距离，结合在实验室、办公室和制造设施内大量安装的网络基础，使得以太网成为远距离分布式测量的理想选择。虽然可用的网络带宽取决于联网设备的数量，100BASE-T（100 MB/s）以太网可以容纳以太网数据采集设备。此外，千兆位以太网（1000BASE-T）可以容纳更多来自100BASE-T网络的数据，以支持更大型的系统。

无线技术

图7。面向C系列模块的NI Wi-Fi DAQ

无线技术将基于PC的数据采集的灵活性和便携性，拓展至以往难以布线的测量应用，如风力发电站或民用设施。无线技术通过免除了布线