一种高速采集卡在环境模拟试验设备中的应用

万建华

（广州爱斯佩克环境仪器有限公司，广东 广州 510800）

1 引言

电工电子产品为了获得高可靠性，必须能够适应各种气候环境（如温度、湿度）和高度环境的要求。

低气压对产品的直接作用是气压变化所产生的压力差，使密封产品的外壳封装或填充材料中的气泡受力破坏。低气压条件由于空气变稀薄，对以空气强制循环散热为主的电工电子产品的散热效率会大大降低。同时，在低气压条件下，对以空气作为绝缘介质的电工电子产品的绝缘性能也会受到很大的影响。

而快速减压试验可以模拟密封承压条件失效下的电工电子产品对压力的适应性试验（快速减压试验作为增压舱内运输设备的补充试验，适用于空运货舱突然减压会导致其失效，而且其失效会使飞机受到损坏的被运设备）。

在美国军用标准MIL-STD-810F-2000方法500.4剖面和国军标GJB150.2低气压（高度）试验等标准中，都对高度适应性有相应的要求。本文介绍快速减压试验中压力快速变化时，一种数据采集卡的应用方法。

2 快速减压试验简介

a）MIL-STD-810F-2000方法 500.4低气压（高度）

目的是确定设备在储存、运输和使用中对低气压（高度）试验或低气压（高度）中压力快速变化环境的适应性。

1）试验压力： 75.2 kPa（2 438 m），18.8 kPa（12 192 m，快速减压试验）；

2）快速减压试验：减压时间小于等于0.1 s。

b）国军标GJB 150.2低气压（高度）试验

1）试验压力： 57 kPa（4 550 m），18.8 kPa（12 192 m，快速减压试验）；

2）快速减压试验：减压时间小于等于15 s。

3 快速减压试验中采集系统的设计配置

3.1 研华公司PCI-1711采集卡的特点

PCI-1711属于功能强大、低成本、多功能的PCI总线卡。

模拟量输入：

通道 16路单端；

分辨率 12位；

FIFO大小 1 k采样；

采集速率 100 ks/s max；

触发模式 软件触发，可编程定时器触发或外部触发。

卡上先入先出（FIFO）存储器:PCI-1711卡上提供了FIFO存储器，可存储1 k A/D采样值，可以启用或禁用FIFO缓冲区中断请求功能。当启用FIFO中断请求功能时，用户可以进一步指定中断请求发生在1个采样产生时还是在FIFO半满时，该特性提供了连续高速的数据传输及windows下更可靠的性能。

基于采集卡的特点，我们可以得到，在0.1 s的快速减压试验过程中，如果采集1 000次/s，且气压的精度要求保留2位小数并精确到1位就已足够了。

3.2 快速减压试验中采集系统框图

快速减压试验中采集系统框图如图1所示。

从框图中可以看出，采集通道的每一个部分都要求是高速部件，这也为我们验证高速采集的数据提供了一个思路，可以把其中的一个部件调整到慢速，采集到的数据就会有明显的变化。

3.3 快速减压试验中采集系统的软件配置

快速减压试验中采集系统的软件配置如图2所示。

采集卡需要占用独立的计算机PCI插槽，并驱动。采集卡也需要独立编程（制造厂商的示例编程及其提供的API函数都是很好的选择）。采集到数据要能显示成曲线（集成显示）。

4 结束语

环境模拟试验设备工业现场的测量采集对象特性不一，测量控制要充分了解对象的特性，选用不同的硬件配置。特别值得一提的是，再高速的测量系统，也要有对应的验证办法，在首次测试成功后，多加验证，以便改进系统，应用于实际，为用户创造价值。

[1]PETROUTSOS E.Visual Basic 5从入门到精通 [M].邱仲潘.译.北京：电子工业出版社，1997.