PCI-8319技术说明书
PCI-8319 光电隔离模入接口卡技术说明书
1. 概述：
PCI-8319 光电隔离模入接口卡适用于提供了 PCI 总线插槽的 PC 系列微机，具有即插即用（PnP）的
功能。其操作系统可选用目前流行的 Windows 系列、高稳定性的Unix等多种操作系统以及专业数据采集
分析系统LabVIEW 等软件环境。在硬件的安装上也非常简单，使用时只需将接口卡插入机内任何一个PCI
总线插槽中并用螺丝固定，信号电缆从机箱外部直接接入。
PCI-8319 光电隔离模入接口卡采用三总线光电隔离技术，使被测量信号系统同计算机之间完全电气
隔离。适用于恶劣环境的工业现场数据采集以及必须保证人身安全的人体信号采集系统。本模入接口卡采
用了高性能的仪用放大器，具有极高的输入阻抗和共模抑制比，并具有最高可达 1000 倍的放大增益，可
直接配接各种传感器，以完成对不同信号的放大处理，同时，本卡自带 DC／DC 隔离电源模块，无需用户
外接电源。
PCI-8319 模入接口卡允许采用 32 路单端输入方式或 16 路双端输入方式。用户可根据需要选择测量
单极性信号或双极性信号。其输入的模拟信号由卡前端的 37 芯 D 型插头直接接入。为方便我公司原有用
户对产品的升级换代，PCI-8319 光电隔离模入接口卡的输入输出插座引线定义与PC-6319 完全一样。
本卡还提供了非隔离的 TTL 电平的 16 路输入和 16 路输出信号通道，这些信号通道由卡后端的 40 芯
扁平电缆转换为37芯D型插头提供给用户。
2. 主要技术指标：
2.1 模入部分(标*为出厂标准状态，下同)：
2.1.1 输入通道数：单端32路*；双端16路
2.1.2 输入信号范围： 0V～10V*；－5V～＋5V； -10V～＋10V
2.1.3 最大允许输入电压：±15V
2.1.4 输入阻抗：≥10MΩ
2.1.5 共模抑制比(典型值)：90dB(G＝1)；110dB(G＝10)；130dB(G＞100)
2.1.6 放大器硬件可选增益：×1*；×2；×10；×100；×1000(倍)
2.1.7 A／D转换分辨率：12位
2.1.8 A／D转换速率：10μS
2.1.9 A／D转换非线性误差：±1LSB
2.1.10 系统综合误差：≤ 0.1％ FSR (×1倍时)
2.1.11 A／D启动方式：程序启动／外触发启动
2.1.12 A／D工作方式：程序查询／中断请求
2.1.13 A／D转换输出码制：单极性原码*／双极性偏移码
2.1.14 隔离形式：三总线光电隔离型
2.1.15 隔离电压：≥500V
2.2 开关量部分(非隔离的)：
2.2.1 输入路数：16路TTL电平
2.2.2 输出路数：16路TTL电平
2.3 电源功耗：＋5V(±10％) ≤800mA（平均值）
2.4 环境要求：工作温度： 10℃～40℃
相对湿度： 40％～80％
存贮温度：-55℃～＋85℃
2.5 外型尺寸(不含档板)：长×高＝175.0mm×106.7mm ( 6.89英寸×4.2英寸)
3. 工作原理：
PCI-8319 光电隔离模入接口卡主要由多路模拟开关电路、高性能放大器电路、模数转换电路、
开关量输入输出电路、接口控制逻辑电路、光电隔离电路及DC／DC电源电路组成。
3.1 多路模拟开关电路：
多路模拟开关由4片8选1模拟开关芯片等组成，通过KJ1和KJ2跨接插座可以选择32 路单端
或16 路双端输入方式，并将选中的信号送入差分放大器处理。
3.2 高性能放大器电路：
本卡选用AD公司的AD620（或BB公司的INA118等）作为本卡的信号处理放大器,该芯片是一种
低功耗、高精度的仪表放大器，具有良好的交直流特性,并且可以方便的改变放大增益。本卡在出厂
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时是按照×1、×2、×10、×100、×1000 倍的增益设计的，通过跨接器 KJ3 可以方便地改变增益，
以配合不同的传感器或信号源。同时，用户在必要时可根据自己的使用需要改变增益电阻，以确定适
用的放大增益。
3.3 模数转换电路：
本卡选用 AD 公司的 AD1674（或 BB 公司的 ADS774）作为本卡的模数转换器件。该器件内部自带
采保和精密基准电源，具有较高的转换速率和转换精度。A／D转换可以由程序启动，也可由外部触发
信号启动。A／D转换结束的标志可以由程序查询检出，也可通过中断方式通知CPU处理。
3.4 开关量输入输出电路：
本卡还提供了各16路的开关量输入输出信号通道。需注意对这些信号的使用要求应严格符合TTL
电平规范，同时应注意这些信号与计算机之间没有隔离。
3.5 接口控制逻辑电路及光隔电路：
接口控制逻辑电路用来将PCI总线控制逻辑转换成与各种操作相关的控制信号。光电隔离电路使
用光耦来对系统总线与模拟信号之间进行光电隔离，以避免相互间的干扰。
3.6 DC／DC电源电路：
DC／DC 电源电路由电源模块及相关的滤波元件组成。电源模块的输入电压为＋5V，输出电压为
与原边隔离的±15V和＋5V，原付边之间隔离电压可达1500V。
4. 安装及使用注意：
本卡的安装十分简便，只要将主机机壳打开，在关电情况下，将本卡插入主机的任何一个空余扩展槽
中，再将档板固定螺丝压紧即可。
本卡采用的模拟开关是 COMS 电路，容易因静电击穿或过流造成损坏，所以在安装或用手触摸本卡时，
应事先将人体所带静电荷对地放掉，同时应避免直接用手接触器件管脚，以免损坏器件。
禁止带电插拔本接口卡。设置接口卡开关、跨接套和安装接口 带缆均应在关电状态下进行。
当模入通道不全部使用时，应将不使用的通道就近对地短接，不要使其悬空，以避免造成通道间串扰
和损坏通道。
本卡跨接选择器较多，使用中应严格按照说明书进行设置操作。为保证安全及采集精度，应确保系统
地线（计算机及外接仪器机壳）接地良好。特别是使用双端输入方式时，为防止外界较大的共模干扰，应
注意对信号线进行屏蔽处理。
当本卡使用的信号环境较为恶劣时，为保护本卡和主机，用户可以在本卡前端的预留位置加装TVS双
向瞬态电压保护管。但应注意加装 TVS 管后，TVS 管的特性将使本卡的输入阻抗下降，同时对信号源的驱
动能力有一定的要求，否则将降低本卡的采样精度。
5. 使用与操作：
5.1 跨接器的使用：
5.1.1单端／双端方式选择:
KJ1、KJ2为单端／双端方式选择插座，其使用方法见图1。
KJ1 KJ2 KJ1 KJ2
a. 单端输入方式 b. 双端输入方式
图1 单／双端方式选择
5.1.2 放大器增益选择：
KJ3为放大器增益选择插座，其对应位置为：
1.×1 倍；2.×2 倍；3.×10 倍；4.×100 倍；5.×1000 倍
当用户需要特殊的放大增益时，可根据下面公式自行换装解决。
RG ＝ 50KΩ／(G－1)
例：G＝50(倍)， R＝1KΩ
G
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G＝500(倍)， R＝100.2Ω
G
其中RG在卡上是R35～R38四者之一。

PCI-8319光电隔离模入接口卡技术说明书是一份详细介绍特定型号的PCI总线扩展板卡的技术文档。该接口卡主要用于在计算机系统中实现光电隔离的功能，以确保输入信号的安全性和抗干扰性，其主要特点和功能包括： 1. **产品概述**：介绍PCI-8319的基本信息，如卡片类型、尺寸、接口规格（如支持的最大通道数量、数据传输速率等）、以及支持的光耦合器类型等。 2. **硬件设计**：阐述光电隔离模块内部结构，包括如何将模拟输入信号通过光学耦合器进行隔离，以及相关的电子电路设计，如调理放大器、采样保持电路等。 3. **电气特性**：详述输入通道的电气参数，如最大输入电压范围、共模抑制比、信噪比、输入阻抗等，并说明如何保证信号在经过光电隔离后的准确转换。 4. **接口说明**：介绍PCI插槽连接方式、数据通信协议（如PCI Express或PCI-X）以及与主机系统的接口规范，包括地址分配、中断管理等。 5. **软件支持**：涵盖配套软件驱动程序的安装、配置方法，用户可以利用这些软件对PC进行设置，调整数据采集参数、触发模式、告警机制等功能。 6. **安全注意事项**：强调使用过程中应遵守的安装、操作及维护要求，包括电源需求、防静电措施、接地规定等，以确保设备稳定运行和人员安全。 7. **应用示例**：提供一些典型的应用场景和技术方案，帮助用户理解和快速上手使用PCI-8319光电隔离模入接口卡。 总之，这份技术说明书是工程师在集成或使用PCI-8319光电隔离模入接口卡时的重要参考资料。