موضوع مقاله: کارت داده‌برداری | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # کارت داده‌برداری | مقدمه: به فرایند دریافت و جمع‌آوری سیگنال از یک یا چند سنسور که در حال اندازه‌گیری شرایط محیط پیرامون هستند داده‌برداری گفته می‌شود. | ## بخش 1: کارت داده‌برداری | داده‌برداری معمولاً با هدف تبدیل اطلاعات سنسورها به داده‌های دیجیتال بمنظور انجام پردازش‌های بعدی در کامپیوتر صورت می‌گیرد. سیستم‌های داده برداری یا به‌صورت مخفف شده DAS ،DAQ یا DAU عموماً وظیفه تبدیل امواج آنالوگ به مقادیری دیجیتال و قابل فهم برای کامپیوتر را بر عهده دارند. مدارهای مطلوب‌ساز سیگنال ، که وظیفه آنها تبدیل سیگنال‌های دریافت شده از سنسورها به شکلی قابل فهم برای کارت داده‌برداری است. مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال که وظیفه تبدیل سیگنال‌های مطلوب‌سازی شده آنالوگ به مقادیر دیجیتال را برعهده دارند. همچنین بسته‌های نرم‌افزاری منبع باز نیز وجود دارد که تمام ابزارهای لازم را برای داده‌برداری از تجهیزات سخت افزاری مختلف را فراهم میکند. این ابزارها در جوامع علمی که در آنجا آزمایش‌های پیچیده نیاز به نرم‌افزاری سریع، انعطاف‌پذیر و سازگار دارد تهیه می‌شوند. علاوه بر نرم‌افزارهای منبع باز، نرم‌افزارهای شرکتی هم هستند که به‌صورت تخصصی برای داده‌برداری ساخته شده‌اند. | ## بخش 2: کارت داده‌برداری | شرکت NI یک زبان برنامه‌نویسی گرافیکی با نام لب‌ویو دارد که به صورت تخصصی برای برنامه‌نویسی‌های مرتبط با داده‌برداری ساخته شده است. تاریخچه در سال 1963، IBM رایانه‌هایی تولید کرد که به صورت تخصصی برای داده‌برداری ساخته شده بودند. در سال 1981، IBM همراه با معرفی رایانه شخصی IBM برای تحقیقات علمی اولین سیستم داده‌برداری مبتنی بر رایانه‌های شخصی را معرفی کرد. صرفنظر از نوع خاصیت فیزیکی قابل اندازه‌گیری (دما، فشار، نیرو و غیره)، ابتدا باید وضعیت فیزیکی مورد اندازه‌گیری به شکلی قابل نمونه برداری برای سیستم داده‌برداری تبدیل شود. سیستم‌های داده‌برداری مجموعه‌ای از نرم‌افزار و سخت‌افزار است که به کاربر امکان اندازه‌گیری یا کنترل خصوصیات فیزیکی یک وسیله یا پدیده‌ای در دنیای واقعی را می‌دهد. یک سیستم داده‌برداری کامل شامل سنسورها، کارت داده‌برداری، سخت‌افزار مطلوب‌سازی سیگنال و رایانه‌ای شامل نرم‌افزار داده‌برداری است. اگر در فرایند داده‌گیری زمان‌بندی هم اهمیت داشته باشد، یک سیستم جبران زمانبندی توزیع شده جداگانه نیاز است. | ## بخش 3: کارت داده‌برداری | سنسور، نوعی مبدل است که خاصیت فیزیکی را به سیگنال الکتریکی مربوط به آن تبدیل می‌کند. باتوجه به اینکه خروجی سنسورهای مختلف متفاوت است، یک سیستم داده‌برداری برای آنکه بتواند با انواع سنسورها کار کند باید سیگنال خروجی از سنسورها با توجه به شرایط کارت داده‌برداری تنظیم شوند. در حالت کلی مطلوب‌سازی سیگنال شامل اعمال فیلترهای بالاگذر و پایین‌گذر، تقویت‌سازی سیگنال و شکل‌دهی سیگنال است. برخی از فراینده‌های دیگر مطلوب‌سازی سیگنال که به صورت خاص‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند عبارتند از: تکمیل پل برای مدارهایی که براساس پل-وتسون کار می‌کنند، تامین ولتاژ یا جریان تحریک برای سنسور، خطی‌سازی هستند. سخت‌افزار داده‌برداری سخت‌افزار داده‌برداری عموماً وسیله‌ای است که بین سیگنال و کامپیوتر قرار دارد. این وسیله می‌تواند به شکل ماژول‌هایی باشد که می‌توانند به پورت‌های USB، سری یا موازی کامپیوتر متصل شوند یا به‌صورت کارت‌هایی باشد که به اسلات مادربرد کامپیوتر (PCI یا PCIe یا SATA) متصل می‌شوند. درایور کارت داده‌برداری برای اینکه سخت افزار DAQ بتواند با کامپیوتر کار کند، به درایور نیاز است. | ## جمع‌بندی | درایور یک سخت‌افزار، از یک طرف با اجرای کدهای سطح پایین خواندن و نوشتن وظیفه ارتباط با سخت‌افزار را برقرار می‌کند و از طرف دیگر بوسیله API به کاربر این اجازه را می‌دهد تا متناسب با نیاز خود سخت‌افزار را بکار بگیرد.