[發明專利]基于DSP的16通道閃光信號測量裝置及閃光同步測量方法和閃光脈沖捕捉方法

有效

• 申請號: 201310392342.8
• 申請日: 2013-08-31
• 公開（公告）號: CN103439087A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 葉煒;張衛杰;孫文響;尤天榮;朱倩霞
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種基于DSP的16通道閃光測量系統，其特征在于它包括：

信號采集單元，它包括16個高靈敏度光探頭、濾光片組和余弦校正器，用于將閃光信號轉換成負電流電信號；

與信號采集單元對應的16個信號調理單元，用于將光探頭產生的負電流信號轉換成可采樣的模擬電壓信號；

與16個信號調理單元對應的16個模數轉換單元，用于將模擬電壓信號轉換為數字信號；

DSP主機控制單元，它包括TI公司的DSP主控芯片TMS320F2812和大小為0.5M的外部數據存儲區，用于控制所述的模數轉換單元、讀取數據轉換結果并與計算機程序進行通信、解析計算機發送的命令數據；

USB2.0數據傳輸單元，用于DSP主機控制單元與計算機程序機之間的通信與數據傳輸；

上位機處理單元，用于與DSP主機控制單元進行通信，控制采樣過程并處理和顯示DSP主機控制單元傳輸的數字信號轉換結果、計算閃光指數和色溫；

所述信號采集單元、信號調理單元和模數轉換單元形成16個完全相同的信號采集通道，

每一個信號調理單元還包括如下電路：

互導放大電路，用于將光探頭輸出的負電流信號轉換為模擬電壓信號，互導放大電路包括設置有穩壓電路的基準電壓偏置電路，基準電壓偏置電路通過穩壓電路為互導放大電路輸出模擬電壓信號提供一個正向的小幅基準電壓，避免輸入失調電壓造成互導放大電路輸出的模擬電壓信號出現負值，導致超出模數轉換單元的量程；

有源濾波電路，用于濾除混入互導放大電路中的高頻噪聲；

每個互導放大電路由數字模擬開關來切換放大倍數，數字模擬開關包括3個切換開關，3個切換開關分別連接100歐姆、47K歐姆和500K歐姆電阻，形成低、中、高三檔，DSP主機控制單元控制16個互導放大電路的數字模擬開關同時切換到連接有相同大小電阻的開關，實現同時將16個互導放大電路的放大倍數切換到低、中或高三檔中的任意一檔。

2.利用權利要求1所述的一種基于DSP的16通道閃光測量系統實現的16通道閃光同步測量方法，其特征在于，它包括如下步驟：?

（1）上位機處理單元通過USB2.0數據傳輸單元將系統采樣閃光信號的總時間T_w1和采樣間隔時間t_s1傳輸到DSP主機控制單元，系統采樣次數n=?T_w1/t_s1；

（2）DSP主機控制單元設定應用程序緩沖區的大小為β字節，β=32n；

（3）DSP主機控制單元通過模擬控制總線控制16個模數轉換電路同時采樣和轉換16個互導放大電路產生的模擬電壓信號；

（4）DSP主機控制單元通過同步時鐘線產生的16個時鐘信號控制16路模數轉換電路以串行方式同步輸出轉換結果，DSP主機控制單元的并行數據總線配合16個時鐘信號讀取由16個模數轉換電路輸出的串行位數據組成的16位并行數據，并將該數據存儲到DSP主機控制單元的外部數據存儲區；

（5）重復步驟（3）和步驟（4）n-1次，

（6）DSP主機控制單元按照采樣時間先后順序將外部數據存儲區中的采樣數據經USB2.0數據傳輸單元集中傳輸到上位機處理單元；

（7）上位機處理單元按照DSP主機控制單元傳輸數據的順序處理該數據，并還原成16個通道的模擬電壓信號，從而實現16通道同步測量。