本發(fā)明涉及多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在科學(xué)技術(shù)研究過程的各行業(yè)中，常常要對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)成為日益重要的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)等行業(yè)。多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常采用的方法有，用微機(jī)控制，微機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域中的一個(gè)主要應(yīng)用就是與原有設(shè)備相結(jié)合，構(gòu)成新的數(shù)字化、智能化的測控系統(tǒng)，從而提高原有設(shè)備的性能，但微機(jī)設(shè)備復(fù)雜、成本較高，使得微機(jī)控制的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)難度、成本都相應(yīng)的提高，從而制約了微機(jī)在數(shù)據(jù)采集這方面的應(yīng)用。隨著可編程器件技術(shù)的飛速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，各種型號(hào)、系列的可編程器件不斷推出，許多新技術(shù)、新工藝被采用，因而具有更高的性能價(jià)格比。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括傳感器、模擬多路開關(guān)電路、運(yùn)算放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)化電路、可編程器件和存儲(chǔ)器；傳感器與模擬多路開關(guān)電路相連，模擬多路開關(guān)電路與運(yùn)算放大電路連接，運(yùn)算放大電路與模數(shù)轉(zhuǎn)化電路相連；可編程邏輯器件控制控制多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的時(shí)序。

作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，模數(shù)轉(zhuǎn)化電路包含采樣保持電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，采樣保持電路和模數(shù)轉(zhuǎn)化電路相連。

作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，可編程器件為CPLD或FPGA。

本發(fā)明具有積極的效果：系統(tǒng)通過多路模擬開關(guān)采集多路數(shù)據(jù)，使其通過多路模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)，把采集到的多路模擬信號(hào)經(jīng)過放大、采樣保持、A/D(Analog to Digital Converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，從而達(dá)到采集數(shù)據(jù)，監(jiān)控，濾波等目的。本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一種高性能、高智能的實(shí)用型多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可達(dá)到對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，濾波等目的。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

如圖1為本發(fā)明多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，包括傳感器、模擬多路開關(guān)電路、運(yùn)算放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)化電路、可編程器件和存儲(chǔ)器；傳感器與模擬多路開關(guān)電路相連，模擬多路開關(guān)電路與運(yùn)算放大電路連接，運(yùn)算放大電路與模數(shù)轉(zhuǎn)化電路相連；可編程器件控制控制多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的時(shí)序。下面對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行敘述：

(1)模擬多路開關(guān)電路

在不要求高速采樣的場合，一般采用共享的A/D轉(zhuǎn)換通道，分時(shí)對(duì)各路模擬量進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，目的是簡化電路，降低成本。用模擬多路開關(guān)來輪流切換模擬量與A/D轉(zhuǎn)換器間的通道，使得在一個(gè)特定的時(shí)間內(nèi)，只允許一路模擬信號(hào)輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，從而實(shí)現(xiàn)分時(shí)轉(zhuǎn)換的目的。由N個(gè)選通信號(hào)控制選擇其中一個(gè)開關(guān)閉合，使對(duì)應(yīng)的模擬輸入端與多路開關(guān)的輸出端接通，讓該路模擬信號(hào)通過。

(2)運(yùn)算放大電路

在數(shù)據(jù)采集時(shí)，來自傳感器的模擬信號(hào)，一般都是比較弱的電平信號(hào)，因此需要放大電路把輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯?。放大器的作用是將這些微弱的輸入信號(hào)進(jìn)行放大，以便充分利用A/D轉(zhuǎn)換器的滿量程分辨率。

(3)模數(shù)轉(zhuǎn)化電路

模數(shù)轉(zhuǎn)化電路包含采樣保持電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，采樣保持電路和模數(shù)轉(zhuǎn)化電路相連。模擬信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，從啟動(dòng)轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出數(shù)字量，需要一定的轉(zhuǎn)換時(shí)間。在這個(gè)轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)，模擬信號(hào)要基本保持不變。否則轉(zhuǎn)換精度沒有保證，特別當(dāng)輸入信號(hào)頻率較高時(shí)，會(huì)造成很大的轉(zhuǎn)換誤差。要防止這種誤差的產(chǎn)生，必須在A/D轉(zhuǎn)換開始時(shí)將輸入信號(hào)的電平保持住，而在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后又要跟蹤輸入信號(hào)的變化。實(shí)現(xiàn)這種功能可以用采樣/保持器來實(shí)現(xiàn)，因而，由于采樣/保持器的加入，大大提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集頻率。A/D轉(zhuǎn)換器是采樣通道的核心。

可編程器件為FPGA，通過或者FPGA控制A/D轉(zhuǎn)換器或者后面的存儲(chǔ)器的時(shí)序，實(shí)現(xiàn) 采集數(shù)據(jù)的讀取和寫入等操作，從而有效的實(shí)現(xiàn)了多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同時(shí)對(duì)多路信號(hào)的采集。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。