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【MCC DAQ HATs 白皮書(上)】基于樹莓派?的測試測量應用

嘉兆科技深圳有限公司2019年8月15日 3:05 點擊:185

受歡迎的樹莓派?

樹莓派?平臺的贊許是越來越多。憑借其高超的能力和低廉的價格,在設計領域中,工程師正在研究它更多的應用方法。

在全球通用計算機平臺范圍內,樹莓派?的銷量已經是位列第三,它的排名僅次于Microsoft? Windows? PC和Apple? Macintosh?;截至2017年已售出超過1250萬臺。它成功的秘訣在于它的價格,性能和靈活性。對于只有220人民幣的樹莓派?3 Model B+來說,它提供了64位,四核ARM處理器,千兆以太網,無線連接,藍牙,4個USB端口,micro SD插槽和HDMI接口。

盡管,樹莓派?的設計針對的是教育市場,旨在向全球學生傳授計算機科學技術,但現在它已迅速擴展到教育市場以外的領域,并逐步擴展到工業/商業市場中。

MCC和樹莓派?

產品設計

樹莓派?的強大功能和多樣的能力已經廣泛應用于整個工業中,其中MCC已經將樹莓派集成到我們的WebDAQ系列數據記錄器中?;跇漭?3和數據采集設備,MCC已研發出高性能WebDAQ 504聲學/振動記錄儀。該設備可獲取并記錄24位數據,具備4路通道,且每通道均可進行FFT數學分析,同時將數據顯示在Web服務器的UI界面上。樹莓派?在高性能處理器,專業的工程應用中的成功,證明了它在工業設計中OEM的首選。

樹莓派?在測試和測量中的地位

雖然樹莓派?本身并沒有內置的測試和測量模塊,如模數轉換器(ADC),數模轉換器(DAC)或條件數字輸入和輸出(DIO)。但是,可以通過USB端口或支持SPI和I2C的GPIO的40-pin接頭擴展這些功能。直接和樹莓派?GPIO進行堆棧式連接的設備稱為HAT(Hardware Attached on Top)。

隨著多年的發展,越來越多的創客發布開源的設計,以及小型公司開始出售多任務的低成本HAT模塊,包括支持模擬和數字的輸入輸出模塊。這些設計和產品足以應對教育領域和愛好者用戶,但在專業的測試和測量應用方面存在嚴重缺陷?,F有的HATs中,多數產品是簡單組裝制成,沒有詳細說明或編程支持,同樣不能進行產品的校準,從而保障產品的性能。

產品的校準是設計過程中至關重要的一步,因為產品的校準遵循質量指標并且產品按指定的方式執行。如果沒有此過程,從產品中獲取的數據是不精準。如果將數據公布或用于關鍵設計決策,其結果是暗含危險的。與多數開源設計,低成本樹莓派HAT的商業測量產品相比,MCC和其它保證進行了詳細的設計和詳盡的驗證,使MCC HATs凸顯而出。

MCC樹莓派?應用上的支持

為了將專業品質的測量產品帶入樹莓派?平臺,MCC發布了適用于Linux的通用庫(適用于Linux的UL)和專門針對專業測試和測量應用的HAT系列。

UL for Linux是一種開源的Linux庫,支持MCC最主要的USB設備,并為Python?和C / C++?提供了編譯接口。該庫已經在多個Linux發行版上得到驗證,包括Raspbian?,這是樹莓派?計算機上最受歡迎的發行版。UL for Linux和MCC豐富的USB DAQ設備選擇,極大地擴展了樹莓派?計算機的功能。

雖然,USB是多應用領域中連接DAQ設備方式的首選,但它仍然需要額外的電纜和外殼。當外形尺寸因素對設計顯得至關重要時,HAT方案將是合適的選擇。MCC的HAT系列專注于測試和測量和OEM/ODM市場。MCC DAQ HAT具有高質量的Python和C/C++的軟件庫,便于快速輕松地開發。與其它MCC產品一樣,DAQ HATs在美國設計,采用通過驗證的經銷商提供的部件,整套產品經過全面測試,并提供1年保修服務。

Hardware Attached on Top

MCC DAQ HATs模塊

Measurement Computing已宣布推出三款符合樹莓派HAT標準的測試和測量應用產品。這些設備以小型,可堆疊的形式提供數據采集功能,新的產品一如既往的繼承了MCC近30年的質量保證和技術支持。

MCC 118允許用戶以100 KS/s的總吞吐量測量8個12位單端數據采樣??梢栽趩蝹€樹莓派上堆疊8個HAT,以創建一個64通道設備,最高以320KS/s的采樣組合速率讀取數據。

MCC 152提供2個12位模擬輸出以及8個5V或3.3V DIO通道,可以創建完整的多功能樹莓派測量和控制系統。

MCC 134具備4路24位熱電偶(TC)輸入,能夠測量最 流行的TC類型,包括J,K,R,S,T,N,E和B。TC類 型可在每路通道上分別選擇。

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(來源: 嘉兆科技深圳有限公司


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