数据采集卡用于雷电定位收藏

背景    闪电定位又称雷电定位，是指利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数的一种监测雷电手段，它可检测雷电发生的时间、位置、强度、极性等闪电定位对许多产业部门都是非常重要的，特别是电力、航空等部门。

   光声雷电探测方法是目前最主要的探测方法之一首先在监测处放置一块光声雷电探测器，使光声雷电探测器的图像采集器的镜头面向天空，用图像采集器采集出有雷电图像的图像，在图像显示装置上显示；然后根据雷电在图像中的位置，从图像中测量出雷电的方位角。

用图像采集器获取雷电的图像，用声音采集器获取雷鸣的声音，通过声音传感器把声音记录各观测点（四个）雷声到达的时刻，多组时间数据经4路数据采集卡A/D转换后，被传送到数据处理系统，数据处理系统通过逻辑运算，求取三个空间观测点（其中一个点是做个基准点）雷声到达的时间差，根据声音在空气中传播的速度，计算出三个空间观测点的距离差；根据空间三个双曲面相交可以确定一个点的原理，根据方程组确定雷电产生位置的坐标。

数据采集卡问题和挑战    北京熠新科技的数据采集卡是系统中的核心部件，直接关系到系统的可行性和数据的准确性    对数据采集卡主要要求有，采样率10MS/s，精度12bit，4通道，需要具备GPS定时功能。

除开这几个基本要求，主要还面临几个挑战：1、GPS定时精度问题，市面上一般GPS精度都不高，一般是ms级，或者几百个nsGPS定时精度就直接决定了位置的精度，系统其它设备还会有延时误差，数据采集卡的GPS定时精度最好要控制在50ns以内； 。

2、稳定性问题，由于雷电信号是随机的，数据采集卡需要一直等待雷电信号的到来，所以需要一直出于触发等待状态，采集卡需要常年运行着，这对采集卡的稳定性和耐用性都是一个挑战；3、长预触发，当雷电信号到来那一刻，采集卡开始采集记录数据，但是很多时候，触发前的那一段数据对分析雷电信号也是很重要的。

而一般采集卡只能记录触发前很短的一段数据，一般就几K个数据，这对很多场景是不够的   对于稳定性，通过各种复杂情况测试，模拟各种场景下的情况为了模拟雷电环境，我们在高压试验室放电进行现场测试再通过降低采集卡整个系统功耗，增加各个部件稳定的运行的年限。

  针对预触发不够长的问题，通过对采集卡内部逻辑的重新修改，充分利用采集卡超大的内存，预触发能采集几M甚至几十M的数据，这大大满足雷电测试的需要。

总结    针对雷电定位这种特殊场景改进的数据采集卡，完全满足甚至超出实际应用的需求同时，如果采用网线或光纤连接连接，可做分布式的雷电采集，采集点可以相隔几公里，然后通过网线或光纤把数据汇总到一起进行分析。

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