PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器是鵬翔科技為分布式和遠(yuǎn)程采集檢測(cè)而開(kāi)發(fā)的一款高精度高速率的聲發(fā)射采集卡，該卡具有16bit采樣精度和每通道10M/S的采樣率，采用標(biāo)準(zhǔn)的千兆網(wǎng)接口，數(shù)據(jù)通過(guò)率高達(dá)64MB/s，是迄今為止世界上千兆網(wǎng)聲發(fā)射采集器。除了硬件提取特征參數(shù)和聲發(fā)射波形外，還可實(shí)時(shí)傳輸波形流，適合大學(xué)，研究所和鍋特檢機(jī)構(gòu)的分布式和遠(yuǎn)程聲發(fā)射應(yīng)用。

PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射儀的主要特點(diǎn)
1、16bit高精度采樣，每個(gè)通道采樣率均為10M；
2、信號(hào)帶寬1kHz~2MHz，10層PCB高密度設(shè)計(jì)；
3、全鋁外殼，無(wú)風(fēng)扇低功耗設(shè)計(jì)，超大散熱片，可全天候不間斷工作；
4、超小體積，外殼尺寸僅為134mm（寬）*126mm（深）*47mm（高）；
5、除4路獨(dú)立的聲發(fā)射通道外，還有4路模擬外參數(shù)和4路數(shù)字I/O；
6、內(nèi)部運(yùn)行Linux系統(tǒng)，可跨平臺(tái)使用；
7、可任意設(shè)置IP地址，單一網(wǎng)段內(nèi)支持64臺(tái)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)使用，組成256通道網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射儀；
8、支持網(wǎng)線同步和GPS授時(shí)同步；
9、支持POE供電和12V電池組供電；
10、額定功耗僅為10W；
11、支持標(biāo)準(zhǔn)千兆網(wǎng)通訊協(xié)議，可使用交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)組網(wǎng)；
12、支持千兆網(wǎng)光電轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)高達(dá)60公里的遠(yuǎn)距離傳輸；
13、鵬翔科技自主研發(fā)，具有完整的知識(shí)產(chǎn)品，可根據(jù)用戶要求對(duì)FPGA編程，針對(duì)行業(yè)用戶提供OEM產(chǎn)品；
14、提供Labview驅(qū)動(dòng)和C++二次開(kāi)發(fā)包；
15、自動(dòng)貼片機(jī)生產(chǎn)，嚴(yán)格遵循ISO質(zhì)量控制規(guī)范（ISO質(zhì)量認(rèn)可證書(shū)編號(hào)：00116Q310156R0S/4300）。

PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射儀的主要參數(shù)
聲發(fā)射通道數(shù)：4通道；
采樣精度：16bit；
采樣率：每通道10Msps；
信號(hào)帶寬：1kHz~2MHz；
傳輸帶寬：64MB/s；
總線接口：千兆網(wǎng)口；
供電：DC12V 或POE供電；
同步方式：網(wǎng)線同步（最長(zhǎng)100米）或GPS授時(shí)同步可選；
功耗：正常功耗10W（極限功耗20W）；
傳感器測(cè)試：AST功能（需配合帶AST功能的前置放大器實(shí)現(xiàn)）；
運(yùn)行平臺(tái)：跨平臺(tái)（ARM9內(nèi)核運(yùn)行Linux系統(tǒng)）；
IP地址：可遠(yuǎn)程設(shè)置IP，前面板上6位LED顯示IP地址；

大致來(lái)說(shuō)，聲發(fā)射儀器經(jīng)歷了四個(gè)階段的發(fā)展，也可認(rèn)為前面經(jīng)歷了四代聲發(fā)射儀。
階段，1965年，美國(guó)Dunegan推出了商業(yè)化的聲發(fā)射儀，一直到1983年基本都是純模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)的聲發(fā)射儀，也是代聲發(fā)射儀，信號(hào)帶寬100kHz-1MHz；

第二代聲發(fā)射儀，1983~1994年，美國(guó)PAC的SPARTAN-AT開(kāi)始引入微處理器，并將聲發(fā)射系統(tǒng)模塊化，部分?jǐn)?shù)字化，信號(hào)帶寬提高到100kHz~1.2MHz；

第三代聲發(fā)射儀，1994~2003年，美國(guó)DW、美國(guó)PAC和德國(guó)Vallen將聲發(fā)射儀全面數(shù)字化，聲發(fā)射傳感器接收到的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器放大之后直接經(jīng)AD變換器專為數(shù)字信號(hào)，然后用數(shù)字電路硬件提取特征參數(shù)，并按照PDT、HDT、HLT等時(shí)間常數(shù)來(lái)提取聲發(fā)射波形，信號(hào)帶寬拓寬到1kHz~2MHz；

第四代聲發(fā)射儀，2003~2015年，美國(guó)PAC將18bit的高速ADC引入PCI總線聲發(fā)射卡，開(kāi)啟了18bit的高精度采集，除了特征參數(shù)和波形外，還啟用了包含全部原始信息的波形流功能。在此期間，USB接口的聲發(fā)射儀也開(kāi)始出現(xiàn)，并逐步從USB2.0發(fā)展到USB3.0，總線傳輸速度也從40MB提高到400MB，信號(hào)帶寬提高到1kHz~3MHz；

雖然第四代聲發(fā)射儀擁有了18bit高采樣精度以及高采樣率，但由于PCI或USB總線的帶寬限制，只能傳輸聲發(fā)射特征參數(shù)和根據(jù)PDT、HDT和HLT提取的有限的聲發(fā)射波形，大部分的原始波形流數(shù)據(jù)都只能丟失而無(wú)法上傳到計(jì)算機(jī)?；蛘呤且杂邢薜膸拋?lái)傳輸部分波形流，譬如單塊PCI卡的總采樣率不超過(guò)10M時(shí)可以傳輸波形流。而聲發(fā)射研究的信號(hào)頻率逐漸提高（日本富士公司甚至推出了10MHz頻率的聲發(fā)射傳感器REF10M），使得采樣率也逐步提高，而且傳統(tǒng)的特征參數(shù)和聲發(fā)射特征波形的分析方法無(wú)法滿足用戶日益增長(zhǎng)的研究需求，因此提高聲發(fā)射卡的帶寬迫在眉睫。于是鵬翔科技從2009年開(kāi)始封閉式研發(fā)，并在2015年底推出了PCIE總線的聲發(fā)射卡，單卡8通道，每通道18bit30M采樣，頻率帶寬高達(dá)1kHz~5MHz，且采用PCIE x8倍速傳輸，板卡傳輸帶寬高達(dá)2.6GB/s，第四代聲發(fā)射儀存在的傳輸瓶頸得到解決。除了聲發(fā)射特征參數(shù)和波形的硬件實(shí)時(shí)提取之外，波形流功能也得以不受帶寬限制的全速采集和實(shí)時(shí)傳輸。同時(shí)，適合分布式檢測(cè)的千兆網(wǎng)接口的網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射儀開(kāi)始出現(xiàn)，并將逐步向萬(wàn)兆光纖傳輸發(fā)展，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的分布式聲發(fā)射檢測(cè)。同時(shí)聲發(fā)射儀器的信號(hào)帶寬提高到1kHz~5MHz，這也意味著第五代的聲發(fā)射儀開(kāi)始大量投入市場(chǎng)應(yīng)用并逐漸得以普及。

每臺(tái)PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器擁有4個(gè)獨(dú)立的聲發(fā)射同步采集通道，最多支持64臺(tái)采集器組網(wǎng)同步采集，接上64口交換機(jī)上即可實(shí)現(xiàn)256通道的聲發(fā)射儀。采集器面板上還有6位LED指示本機(jī)的IP地址，而且每個(gè)采集器的IP地址可遠(yuǎn)程修改。且采集器內(nèi)部獨(dú)立運(yùn)行Linux系統(tǒng)，可以跨平臺(tái)使用。是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，而不僅僅是使用千兆瓦口來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。

PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器采用了高集成、高密度的10層PCB結(jié)構(gòu)，具有16位的高精度，每塊卡4個(gè)通道，每通道10M的采樣率，并且采用了標(biāo)準(zhǔn)的千兆網(wǎng)接口，是迄今為止性能極為強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器。由于其具有高性能、低噪聲、跨平臺(tái)等特點(diǎn)，是適合大學(xué)、研究所和檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集設(shè)備。

由于采用了Xilinx公司的Z7高性能FPGA，PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器能硬件實(shí)時(shí)提取十多種聲發(fā)射特征參數(shù)，分別是：幅度amplitude、能量energy、振鈴計(jì)數(shù)counts、門(mén)檻threshold、上升時(shí)間rise time、持續(xù)時(shí)間duration、相位信號(hào)、峰值計(jì)數(shù)counts to peak、信號(hào)均方根值RMS、平均信號(hào)電平ASL、循環(huán)計(jì)數(shù)cycle counter、阻尼damping……

PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器除了實(shí)時(shí)提取特征參數(shù)和根據(jù)PDT、HDT和HLT時(shí)間常數(shù)來(lái)提取聲發(fā)射波形外，還可以64MB/s的速度實(shí)時(shí)傳輸和存儲(chǔ)聲發(fā)射數(shù)據(jù)文件。

由于規(guī)?；?jīng)營(yíng)和批量化生產(chǎn)，鵬翔科技是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的滿足ISO9001質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（證書(shū)編號(hào)：00116Q310156R0S/4300）的聲發(fā)射技術(shù)公司。PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器為高集成、高密度、多層（10層）PC卡，板卡的設(shè)計(jì)、自動(dòng)貼片、回流焊、組裝、檢測(cè)等所有工作都由本公司獨(dú)立完成。下圖為生產(chǎn)這種卡的表面貼裝技術(shù)（SMT）生產(chǎn)線和可靠性測(cè)試的部分設(shè)備。

PXDAQ16172G高精度高速率4通道千兆網(wǎng)聲發(fā)射采集器技術(shù)參數(shù)一覽表

Q1：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器的精度是多少位，如何驗(yàn)證？

A1：PXDAQ16172G聲發(fā)射采集器的精度是16位的，除了查看板卡上的ADC芯片型號(hào)外，還可將PXAES軟件的門(mén)檻設(shè)為0，然后空采，再將聲發(fā)射波形轉(zhuǎn)為txt文本格式，可以看到最小值為305微伏，也就是16bit的最小量化臺(tái)階，即可驗(yàn)證ADC的采樣精度。而且PXDAQ16172G聲發(fā)射采集器電路板上的每一個(gè)芯片都沒(méi)有打磨，所有參數(shù)指標(biāo)都經(jīng)得起推敲和驗(yàn)證。

Q2：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器的采樣率是多少，如何驗(yàn)證？
A2：PXDAQ16172G聲發(fā)射采集器每通道的采樣率是10MSPS，除了查看板卡上的ADC芯片型號(hào)外，還可用PXAES軟件來(lái)連續(xù)采集正弦波，將采樣率設(shè)為10M，連續(xù)采集一定時(shí)間段，再查看存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)大小，即可推算出單通道的采樣率。而且PXDAQ16172G聲發(fā)射采集器每個(gè)通道是獨(dú)立的AD，可以64MB/s的帶寬實(shí)時(shí)傳輸與存儲(chǔ)。

Q3：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器的信號(hào)頻率帶寬是多少，如何驗(yàn)證？
A3：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器的信號(hào)頻率帶寬是1kHz~2MHz，除了查看板卡上的模擬濾波器芯片型號(hào)外，還可用PXAES軟件來(lái)實(shí)際采集2MHz的信號(hào)看波形是否有失真。雖然根據(jù)奈奎斯特采樣定理采樣率只需達(dá)到信號(hào)頻率的兩倍即可采集信號(hào)，但實(shí)際上需要5倍頻甚至10倍頻才能保證信號(hào)的不失真，因此PXDAQ16172G將采樣率設(shè)為10M，在采集2MHz信號(hào)時(shí)可以達(dá)到5倍頻，因而保證了聲發(fā)射信號(hào)的高保真。

Q4：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器的聲發(fā)射特征參數(shù)是硬件提取的嗎，具體可提取哪些聲發(fā)射參數(shù)？
A4：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器采用了Xilinx公司的Z7高性能FPGA，可硬件實(shí)時(shí)提取十多種聲發(fā)射特征參數(shù)：幅度amplitude、能量energy、振鈴計(jì)數(shù)counts、門(mén)檻threshold、上升時(shí)間rise time、持續(xù)時(shí)間duration、相位信號(hào)、峰值計(jì)數(shù)counts to peak、信號(hào)均方根值RMS、平均信號(hào)電平ASL、循環(huán)計(jì)數(shù)cycle counter、阻尼damping……

Q5：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器除了特征參數(shù)外，還可提供什么聲發(fā)射信號(hào)數(shù)據(jù)？
A5：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器除了特征參數(shù)外，還可根據(jù)PDT、HDT和HLT時(shí)間常數(shù)來(lái)提取聲發(fā)射波形，并且可以64MB/s的速度實(shí)時(shí)傳輸并存儲(chǔ)原始的波形流文件。因?yàn)镻XDAQ16172G采用了千兆高速以太網(wǎng)總線，實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸帶寬高達(dá)64Mb/s，是USB總線所無(wú)法達(dá)到的。

Q6：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器支持多臺(tái)同時(shí)使用嗎？
A6：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器采用千兆網(wǎng)口的初衷就是面向網(wǎng)絡(luò)化的分布式應(yīng)用，支持交換機(jī)下并行同步采集，采集器面板上還有6位LED指示本機(jī)的IP地址，而且每個(gè)采集器的IP地址可遠(yuǎn)程修改。且采集器內(nèi)部獨(dú)立運(yùn)行Linux系統(tǒng)，可以跨平臺(tái)使用。是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，而不僅僅是使用千兆瓦口來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。

Q7：PXDAQ16172G可以兩臺(tái)聯(lián)機(jī)同步采集嗎？最多支持多少臺(tái)采集器同步采集？
A7：PXDAQ16172G后面板上除了一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸與控制的千兆以太網(wǎng)接口外，還有兩個(gè)用于時(shí)鐘同步的網(wǎng)口，可以實(shí)現(xiàn)2臺(tái)距離在100米以內(nèi)的同步。如果更遠(yuǎn)距離，可以選擇帶GPS授時(shí)同步的型號(hào)。最多可支持64臺(tái)設(shè)備組網(wǎng)同步采集，也就是實(shí)現(xiàn)256通道的同步采集。采集器面板上的6位LED指示燈以二進(jìn)制的方式來(lái)顯示本機(jī)的IP地址。

Q8：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器的功耗如何，怎樣供電？
A8：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器采用低功耗設(shè)計(jì)，整機(jī)正常功耗在10W以內(nèi)，極限功耗為18.6W（輸入連續(xù)不斷的大幅度的高頻信號(hào)）?？刹捎?2V電源適配器供電（或電池供電），或采用POE供電方式。

Q9：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器支持二次開(kāi)發(fā)嗎？
A9：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器除了支持標(biāo)準(zhǔn)的聲發(fā)射系統(tǒng)軟件（PXAES）和事后波形流分析軟件（PXAES-POST）外，還提供了PXDAQ16172G的底層開(kāi)發(fā)環(huán)境（SDKLabview-16172G）選配，即C語(yǔ)言動(dòng)態(tài)連接庫(kù)SDK及用于Labview開(kāi)發(fā)的驅(qū)動(dòng)程序。用戶可根據(jù)不同需要開(kāi)發(fā)出專用的實(shí)時(shí)采集處理系統(tǒng)。

Q10：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器體積多大，是否提供OEM服務(wù)？
A10：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器采用了10層PCB高密度設(shè)計(jì)，微型全鋁外殼，尺寸僅為：寬134mm x 深124mm x 高46mm，非常適合分布式或遠(yuǎn)程聲發(fā)射檢測(cè)。也可向行業(yè)用戶提供不含機(jī)殼的OEM服務(wù)（兩塊PCB堆疊設(shè)計(jì)，PCB尺寸120mm*110mm）。

Q11：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與電磁兼容性能如何？
A11：鵬翔科技取得了ISO質(zhì)量認(rèn)可（證書(shū)編號(hào)：00116Q310156R0S/4300），包括PXDAQ在內(nèi)的全系列聲發(fā)射產(chǎn)品均自行生產(chǎn)（公司自行購(gòu)置SMT自動(dòng)貼片生產(chǎn)線），產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。而且在設(shè)計(jì)之初就考慮了嚴(yán)苛的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，如有需求，我們可提供技術(shù)協(xié)助來(lái)配合客戶完成電磁兼容認(rèn)證。

Q12：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器可以設(shè)置IP地址嗎？
A12：PXDAQ16172G是標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可以查看和修改IP地址。IP地址可從192.168.1.1到192.168.1.63任意設(shè)置，單一網(wǎng)絡(luò)下可63臺(tái)設(shè)備組網(wǎng)同步使用。但由于192.168.1.0是網(wǎng)關(guān)，所以不能將IP地址設(shè)為192.168.1.0。PXAES聲發(fā)射系統(tǒng)軟件可以查看和修改每個(gè)采集器的IP地址，重啟設(shè)備后新的IP地址就會(huì)生效。

Q13：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器內(nèi)部有風(fēng)扇嗎？
A13：PXDAQ16172G網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射采集器為無(wú)風(fēng)扇全密封設(shè)計(jì)，在室溫下可24小時(shí)不間斷工作，如果在超過(guò)30度的環(huán)境下長(zhǎng)期工作，可以選擇外置風(fēng)扇套件（產(chǎn)品編碼：1455 ）。對(duì)于嚴(yán)酷環(huán)境下的長(zhǎng)期使用，我們另外有一款大面積被動(dòng)散熱的機(jī)箱，長(zhǎng)寬高為240mm*140mm*60mm。