[發(fā)明專利]具有數(shù)字輸入輸出功能的數(shù)據(jù)采集卡及其數(shù)據(jù)采集裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310292637.8
• 申請(qǐng)日: 2013-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN104281720B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚靈焱;王悅;王鐵軍;李維森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州普源精電科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/40
• 分類號(hào): G06F17/40
• 代理公司: 北京卓嵐智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11624
• 代理人: 任漱晨

本發(fā)明提供了一種具有數(shù)字輸入輸出功能的數(shù)據(jù)采集卡及其數(shù)據(jù)采集裝置，數(shù)據(jù)采集裝置包括設(shè)置單元，用于接收邏輯電平標(biāo)準(zhǔn)；數(shù)據(jù)采集卡包括：控制單元，用于產(chǎn)生邏輯電平信號(hào)以及接收邏輯電平信號(hào)，以及依據(jù)邏輯電平標(biāo)準(zhǔn)控制可調(diào)電壓電源產(chǎn)生第一、第二可調(diào)電壓；輸出電路，用于將邏輯電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為輸出信號(hào)；輸入電路，用于將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為邏輯電平信號(hào)；固定電壓電源，用于產(chǎn)生向控制單元供電的第一恒定電壓；可調(diào)電壓電源，用于產(chǎn)生向輸出電路和輸入電路供電的第一可調(diào)電壓和第二可調(diào)電壓。本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集卡能夠在不同邏輯電平標(biāo)準(zhǔn)下工作，滿足了各種類型的數(shù)字邏輯電平的應(yīng)用需求，使數(shù)據(jù)采集卡的適應(yīng)性更強(qiáng)，應(yīng)用范圍更廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測(cè)試測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有數(shù)字輸入輸出功能的數(shù)據(jù)采集卡及其數(shù)據(jù)采集裝置。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)采集裝置廣泛應(yīng)用于通信、醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。數(shù)據(jù)采集裝置是一種從被測(cè)目標(biāo)中自動(dòng)采集并測(cè)量數(shù)據(jù)信息的裝置。它可以采集并測(cè)量到諸如直流電壓信號(hào)、交流電壓信號(hào)、直流電流信號(hào)、交流電流信號(hào)、頻率信號(hào)、溫度信號(hào)、壓力信號(hào)、壓強(qiáng)信號(hào)等各種信號(hào)。數(shù)據(jù)采集裝置具有可插拔的模塊卡，也稱子卡，不同功能的模塊卡滿足了不同應(yīng)用場(chǎng)合的測(cè)量系統(tǒng)搭建需求，靈活的配置模式也方便了用戶的使用。

如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)公開的一種數(shù)據(jù)采集裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖，所述數(shù)據(jù)采集裝置100包括：主控單元101、供電單元102、背板單元103和子卡104。背板單元103上設(shè)有信號(hào)總線1031、控制總線1032、電源總線1033、主板接口1034和多個(gè)卡槽1035，例如卡槽1～卡槽5。子卡104包括開關(guān)卡1041和數(shù)據(jù)采集卡1042，數(shù)據(jù)采集卡20可以是電壓表卡、電流表卡、萬用表卡、示波器卡、頻率計(jì)卡等各種類型的單一卡；也可以是包括上述各種單一卡的集成卡，集成有多種測(cè)量功能。

主控單元101連接背板單元103上的主板接口1034，各種子卡104插入背板單元103上的多個(gè)卡槽1035中。主控單元101通過控制總線1032控制各個(gè)開關(guān)卡1041完成輸入信號(hào)的切換，開關(guān)卡1041將外部輸入信號(hào)通過模擬總線1031輸入至數(shù)據(jù)采集卡1042中。主控單元101還通過控制總線1032控制數(shù)據(jù)采集卡1042完成信號(hào)測(cè)量，并接收數(shù)據(jù)采集卡1042的測(cè)量數(shù)據(jù)。供電單元102向主控單元101和電源總線1033供電，開關(guān)卡1041和數(shù)據(jù)采集卡1042可以從電源總線1033上獲得供電電源。此外，數(shù)據(jù)采集裝置100還可以包括與主控單元101連接的接口單元105、顯示單元106、鍵盤輸入單元107等。

可以看出，數(shù)據(jù)采集裝置100的有效工作，依賴于各種不同功能的子卡104配合實(shí)現(xiàn)。其中，具有數(shù)字輸入輸出功能的數(shù)據(jù)采集卡為當(dāng)前流行的各種數(shù)字邏輯的分析、控制提供了便利。

如圖2所示，為現(xiàn)有技術(shù)公開的一種具有數(shù)字輸入輸出功能的數(shù)據(jù)采集卡200的結(jié)構(gòu)示意圖。數(shù)據(jù)采集卡200包括：控制單元201、輸出電路202、輸入電路203、信號(hào)接口204和固定電壓電源205。

控制單元201用于在輸出電路202處于工作狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生邏輯電平信號(hào)，以及在輸入電路203處于工作狀態(tài)時(shí)，接收邏輯電平信號(hào)。輸出電路202用于將控制單元201產(chǎn)生的邏輯電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為用戶所需的輸出信號(hào)。輸入電路203用于將用戶通過信號(hào)接口204接入的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為邏輯電平信號(hào)并輸入至控制單元201。輸出電路202與輸入電路203并聯(lián)于控制單元201與信號(hào)接口204之間，且在數(shù)據(jù)采集卡200工作的任一時(shí)刻，只有其中一個(gè)電路工作。信號(hào)接口204用于接收用戶接入的輸入信號(hào)，以及輸出輸出電路202產(chǎn)生的輸出信號(hào)。固定電壓電源205用于向控制單元201、輸出電路202和輸入電路203供電。

對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)采集卡，由于各個(gè)單元的供電采用同一恒定電源，例如，僅以單一5V電壓供電，所以，所能實(shí)現(xiàn)的信號(hào)接口，其接入的輸入信號(hào)或者輸出的輸出信號(hào)也只能是一種數(shù)字邏輯電平，如TTL電平。而對(duì)于現(xiàn)在豐富的數(shù)字邏輯電平，這種單一的邏輯電平所能應(yīng)用的場(chǎng)合就非常有限。

發(fā)明內(nèi)容