[發明專利]多通道可配置隔離的掃描A/D模塊

有效

• 申請號: 201310533900.8
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103558787A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 孫超;劉玉奇;姜守達;丁雪靜
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

技術領域

本發明涉及一種A/D模塊，特別涉及一種多通道可配置隔離的掃描A/D模塊。

背景技術

掃描A/D模塊是自動測試系統中常用的部件，主要用于對被測設備中大量模擬信號的采集。對于各種新型的自動測試系統，為了避免自動測試系統對被測設備的相互影響，要求被測設備需要與自動測試系統實現隔離，這使得自動測試系統中掃描A/D模塊的各輸入通道與被測信號之間形成非共地差分連接方式，而這種連接方式經常由于交流感應、漏電、靜電積累等在自動測試系統和被測設備之間產生較大的共模電壓，共模電壓疊加到被測信號上超出掃描A/D模塊的測試量程，導致測試結果出現錯誤，嚴重情況下燒毀掃描A/D模塊。目前，已有的大部分掃描A/D模塊，都不具備隔離輸入的能力，不適合新型自動測試系統對隔離測試的要求，而部分具有隔離功能的掃描A/D模塊，存在隔離通道數量很少，無法滿足測試設備的資源需求的問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決傳統A/D采集模塊通道數量少、通用性差及由于系統間共模電壓的存在導致測量出現故障的問題，提出了一種多通道可配置隔離的掃描A/D模塊。

本發明的多通道可配置隔離的掃描A/D模塊,它包括第一128路矩陣開關電路、隔離電路、第二128路矩陣開關電路、AD采集電路和VXI總線；

所述第一128路矩陣開關電路有64路輸入端子和128輸出端子；

所述第二128路矩陣開關電路有128路輸入端子和64輸出端子；

第一128路矩陣開關電路的64路信號輸入端子用于輸入64路差分信號，

第一128路矩陣開關電路電路的128路信號輸出端子中的64路信號輸出端子分別與隔離電路的64路隔離輸入端子連接，隔離電路的64路隔離輸出端子和第一128路矩陣開關電路剩余的64路信號輸出端子分別與第二128路矩陣開關電路的128路信號輸入端子連接，第二128路矩陣開關電路的64路信號輸出端子與AD采集電路的64路采集信號輸入端子連接；

AD采集電路的采集信號輸出端與VXI總線連接。

AD采集電路包括DSP芯片、FIFO模塊、SDRAM模塊、寄存器組、傳送FIFO模塊、FLASH模塊、AD模塊、控制邏輯模塊、通道選擇模塊和64路濾波電路；

第二128路矩陣開關電路的64路信號輸出端子與64路濾波電路的64路濾波信號輸入端連接；

64路濾波電路的64路濾波信號輸出端與通道選擇模塊的64路濾波信號輸入端連接，

控制邏輯模塊的通道控制選擇信號輸出端與通道選擇模塊的通道控制選擇信號輸入端連接；

通道選擇模塊的模擬信號輸出端與AD模塊的模擬信號輸入端連接，

控制邏輯模塊的AD轉換控制信號輸出端與AD模塊的AD轉換控制信號輸入端連接；

AD模塊的數字信號輸出端與FIFO模塊的數字信號輸入端連接；

控制邏輯模塊的存儲控制信號輸出端與FIFO模塊的存儲控制信號輸入端連接；

FIFO模塊的存儲信號輸出端與DSP芯片的存儲信號輸入端連接；

DSP芯片的通道控制選擇信號輸出端與控制邏輯模塊的通道控制選擇信號輸入端連接；

FLASH模塊的隔離通道校準信號輸入輸出端與DSP芯片的隔離通道校準信號輸入輸出端連接；

DSP芯片的緩存信號輸入輸出端與SDRAM模塊的緩存信號輸入輸出端連接；

DSP芯片的FIFO數據輸出端與傳送FIFO模塊的FIFO數據輸入端連接；

傳送FIFO模塊FIFO數據輸出端與VXI總線連接；

寄存器組執行命令的信號輸入輸出端與DSP芯片的執行命令的信號輸入輸出端連接；

寄存器組的執行命令信號輸入輸出端與VXI總線連接。

本發明的優點在于，本發明解決了數據采集系統間共模電壓的存在而導致A/D模塊部分通道測量出錯的問題，提出對A/D模塊前端采用隔離輸入的方式且本發明的技術指標如下：通道數：64；

隔離通道數：64，可實現64通道中任意通道設置為隔離或非隔離；

精度：非隔離通道0.2%FS，隔離通道0.5%FS；

A/D分辨率：14Bit；

信號幅度范圍：-16V～+16V；

模塊內部數據存儲RAM容量：128M字；

傳輸FIFO容量：2K字；

最高采樣速率：64個通道共100KSa/s；

連接器接口與HIT?C105I及Agilent?EE1413兼容；