發布日期：2022-04-17 點擊率：87
前言 何謂“觸發”? 圖 1 觸發基本示意圖 接下來我們要介紹當今市場上應用于數據采集卡中的各種觸發技術，以及如何將這些觸發技術運用在您的系統中。 觸發信號類型 圖二 數位觸發示意圖 2. 模擬觸發 除了上述以超過或低于電壓值作為模擬觸發條件以外，新一代的數據采集卡提供了更復雜的模擬觸發條件。舉例來說，凌華科技 DAQ-2000 系列數據采集卡可以讓用戶設定兩組觸發電平門限 (High Thresold和 Low Threshold)。依據觸發信號跟觸發電平值的關系，用戶可設定多種的觸發條件，包含 Below-Low (觸發信號低于低位準時觸發)、Above-High (觸發信號高于高位準時觸發)、High-Hysteresis、Low-Hysteresis、Inside-Region 等等。以下我們用 High-Hysteresis 來說明這些先進觸發條件的妙用。 圖四 High-Hysteresis 觸發 High-Hysteresis 觸發。如圖四所示，當觸發信號超過High_Thresold時，觸發條件被滿足并開始進行采樣的動作。但與傳統電壓位準觸發不同的是，在觸發信號低于Low_Threshold 之前，不會發生其它觸發的動作。這樣的觸發條件有什么作用呢？在現實世界中，觸發信號本身可能也帶有許多的噪聲，而使觸發信號不斷地超過或低于觸發電平，而造成許多非預期的觸發行為。在High-Hysteresis觸發條件中，直到觸發信號低于 Low_Threshold 時才會允許下次觸發的發生，如此一來用戶可以更加精確地控制想要的觸發條件。 觸發信號來源
一個典型的數據采集系統會通過各式各樣的傳感器搜集周圍環境或是各種待測物產生的信號。一般而言，這些信號會隨機地產生，所以數據采集系統必須不斷地進行采樣，才能確保不漏掉任何重要的信號。這就產生了一個問題，內存或是硬盤的容量是有限的，一個數據采集系統不可能無限制地采集并儲存數據。如何從不斷產生的信號中采集出真正有意義的部分，便成為數據采集卡設計時的一個重要考慮。而觸發 (trigger)，便是達到這一目標的重要手段。
在進行數據采集時，用戶可以設定某些信號的特定條件，例如一個數字信號的高電平 (logic high) 或低電平 (logic low)，或是一個電壓信號的特定值，一旦滿足這些特定條件，數據采集卡才真正開始采集并將其傳送到系統中，這便是觸發的基本原理。觸發的功能可以用在許多種形式的應用中，像是電力傳輸系統的突波 (pulse) 檢測 (直接設定突波電壓作為觸發條件)、多張數據采集卡的同步操作 (用一個共享的時鐘源產生觸發信號)、結合運動控制的動態系統的定點信號采樣 (機械結構到達定位后發出觸發信號開始進行數據采集) 等等。擅用各種觸發功能可以讓用戶準確地采集有用的數據，大幅提升系統的性能以及量測的精度。
如前所述，觸發的基本原理是給出一個觸發信號，用以“刺激”數據采集卡進行采樣的動作。觸發信號的類型，大致上可以分為以下幾種：
1. 數字量觸發
通過一個外部輸入的 TTL 信號觸發數據采集卡。用戶通常可以設定在TTL信號的上升沿 (raising edge) 或下降沿 (falling edge) 進行觸發。數字觸發的動作較為簡單，通常通過 CPLD 中的邏輯門便可以實現，因此大部分的數據采集卡，像是凌華科技的 NuDAQ系列，都提供數字觸發的功能。
另一種觸發方式是給出一個電壓信號并設定某個特定的電壓值，當電壓信號高于或是低于設定值時進行觸發。模擬觸發可以用來偵測連續電壓信號中的瞬間變化，如在電力傳輸系統中，用戶可以指定輸入信號的觸發電壓值，一旦超過該電平便開始進行采樣，藉此可以偵測電力系統中的突波 (pulse)。模擬觸發需要較復雜的電路設計，通常包含額外的 ADC件與比較器電路。因此通常在高端的數據采集卡，像是凌華科技的 DAQ-2000 系列或是 NI 的 E 系列或 M 系列上才會加入模擬觸發的功能。
圖三 模擬觸發示意圖
不管是模擬或是數字觸發信號，都必須輸入數據采集卡所定義的觸發信號來源才能發揮效用。一般而言，觸發信號來源可以是：
1. 專用的模擬觸發輸入
2. 專用的模擬數字觸發輸入
3. 特定的模擬輸入通道
4. 特定的數字輸入信道
舉個例子來說明，下圖是凌華 DAQ-2010 的信號定義。腳位 5 為專用的 AI模擬觸發輸入，腳位 48 是專用的 AI 數字觸發輸入，腳位 47 是專用的 AO 數字觸發輸入。另外通道 1到通道 4 都可以作為模擬觸發的輸入。
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 索爾維全系列Solef?PV
