簡介OSI Optoelectronics是一家生產標準與定制光電二極管和光學傳感器的制造商,其產品廣泛應用于各領域,如醫學、商業、X射線產品與無線電通訊。
挑戰
OSI需要開發一種低成本數據采集系統,該系統從48個獨立探測器中收集數據并通過 USB總線將數字化信號傳輸至PC。這48個獨立探測器被巧妙放置在一個機械框架上以收集物體的散射光。由于散射光密度很低,因此必須選用低噪聲、對低密度光靈敏度高的探測器。概念驗證原型的允許設計時間為2個月。
OSI Optoelectronics曾使用PCI插頭的數據采集卡獲取48路模擬數據,這些數據來源于暴露在低強度散射光下的探測器。OSI希望用基于USB的DAQ解決方案替換基于PCI的系統。由于工作原型需在2個月之內完成,因此要求快速的軟件開發周期。OSI需做出設計變動,原因如下:
高靈敏度探測器能更好地響應低強度散射光
去除將48通道模擬數據從儀器連接至外部臺式PC中PCI板的扁平帶狀電纜
通過使數字化更接近模擬數據源來降低數字信號中的噪聲
實現更高的采樣率,使48路獨立通道數據的獲取時間盡可能接近
用筆記本電腦取代臺式機
降低數據采集硬件的成本
解決方案
選用來自光電DP系列高靈敏度的OSI 光電探測器,DP系列提供低電容、中等響應速度的高響應率、低噪聲以及較寬溫度范圍下的長期穩定性。
選用MCC USB-2533 作為數據采集電子元件,以提供16位數字化并通過USB總線傳輸數據至PC端。USB-2533的選擇基于多種因素。其1MHz采樣率高于現有PCI板卡且提供最短的通道切換時間。
USB板卡也可以節省成本,其成本僅為現有PCI硬件的1/3。OSI可將體積小巧的 USB-2533 內置于儀器中,使信號的數字化更接近模擬數據源、最小化噪聲并增加信噪比。高靈敏度探測器與USB-2533結合滿足了產品的目標需求。
由OSI設計的定制接口板安裝于USB-2533的引腳連接頭上。該板為48路模擬通道上獨立的光電探測器提供接口。
結果
MCC銷售與工程人員提供的支持十分重要。銷售團隊在需求提報后三天內評估了 USB-2533 板卡和Universal Library?軟件。技術支持工程師則提供了Visual C++?(選用編程語言)的示例程序代碼。這些示例開啟了應用程序代碼的開發,使OSI在規定時間內完成并交付了設計原型。重新設計的儀器采樣速度更高,所有探測器的掃描時間也更為接近,且USB-2533中16位A/D使精確度得到提高。探測器越靈敏(對所需波長有更好的響應率),越可以提供低光水平下更好的信號,從而改善成像質量(信噪比)。
重新設計的儀器將很快上市,實現了成本節省及性能提升。