简仪产品在高性能数据采集与控制系统的应用

应用

在高端装备的通信与控制系统中，时序控制和数据采集的核心任务是：按照设定时序向待测器件（如光耦）输出多路数字信号，并实时采集其模拟响应，以量测其工作状态与精度表现，从而判断器件是否满足设计指标。该需求既要求控制信号的稳定精准，又要求采集信号的高速高精度，以保障测试结果的可靠性。

挑战

项目要求基于国产化、实时、Qt框架开发平台的技术栈构建，以满足关键领域对自主可控技术的需求。具体要求如下：

1. 深度适配银河麒麟实时操作系统，完成从底层驱动到应用层的全栈式国产化技术验证，确保系统自主可控；

2. 以高性能数据采集为核心需求，充分发挥 PXIe-5510 数据采集模块的高性能特性，实现实时、高精度、高速率的数据采集功能。

解决方案

为应对上述挑战，客户选择了简仪科技的PXIe机箱、控制器及模块仪器的硬件平台，并结合面向对象的C++驱动软件，在银河麒麟实时操作系统下以PXIe-5510为核心开发出高效稳定的测试系统。

PXIe-5510模块提供32通道模拟输入、48硬件定时通道数字IO，支持最高2 MS/s采样率、18位分辨率和140 ppm精度，能够同时承担高精度时序信号输出与高速多通道采集任务，确保对光耦等器件的动态响应进行精确量测。其内置的高稳定性基准源与低噪声调理电路，有效提升了信噪比，保证了长时间采集的稳定性和一致性。

在时序控制方面，48路数字IO实现多路并行信号的精确生成和控制，可准确触发光耦的开关动作；在数据采集方面，32路模拟输入可捕获极微小的电压变化，为状态分析和精度验证提供可靠依据。简仪FirmDrive驱动在银河麒麟实时操作系统下完成深度适配，支持低延迟中断响应与DMA高速传输，充分保障了实时性能。与此同时，简仪提供的丰富Qt C++开发例程覆盖多通道采集、触发同步、波形显示等典型应用场景，极大缩短了开发周期，加速了项目落地。

通过硬件、驱动与软件范例的协同设计，项目团队成功实现了基于银河麒麟实时操作系统和Qt框架的高效应用：既能精准控制多路时序信号，又能稳定采集和分析响应信号，从而全面满足高端装备生产研发的性能验证与可靠性测试需求。

时序信号生成与采集回环测试

使用的简仪产品

硬件

PXIe-3161a：服务器级第11代志强高性能PXI Express控制器

PXIe-2722G2：高数据传输带宽18插槽PCIe Gen2 PXIe机箱

PXIe-5510：高精度140 ppm，18位分辨率，32通道，2 MS/s 多功能数据采集模块

软件

基于简仪科技开源免费的Qt开发例程开发应用程序

简仪面向对象的C++软件工具和麒麟操作系统下的FirmDrive驱动

为什么选择简仪

成熟的产品：简仪产品经过长期市场验证，具有可靠的性能和稳定性。

POC验证服务：简仪提供售前的POC(原理验证)服务，帮助客户验证产品性能和适用性。

高精度：简仪的产品满足了客户对测试精度和可靠性的高要求。

成本效益：相比国外品牌，简仪的解决方案不仅性能更优，而且在成本上具有明显优势，降低了客户的整体制造成本。

供货速度：简仪能够快速供货，确保项目按时进行。

技术支持和快速响应能力：简仪提供优质的本地化技术支持，快速响应客户需求，帮助客户解决问题，确保了测试任务的顺利进行。

本案例成功展示了基于银河麒麟实时操作系统与Qt框架的国产化技术路径在高性能数据采集与控制系统中的卓越表现。通过深度融合国产软硬件平台，实现了对PXIe-5510模块的高效控制和多通道时序信号的精准生成与采集，不仅验证了简仪自主可控技术产品在实时性、稳定性和准确性方面的表现，也为高端装备、科研实验和复杂工业环境中的信号控制与采集提供了可复用的技术路线， 充分体现了自主可控技术在高性能测控领域的重要价值与广泛应用前景。