[發明專利]多路數據采集系統

在審

• 申請號: 201410188052.6
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN105094034A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 劉佳
• 申請（專利權）人: 劉佳
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及多路數據采集系統。

背景技術

在科學技術研究過程的各行業中，常常要對各種數據進行采集，隨著現代化工業的發展，多路數據采集系統成為日益重要的技術，廣泛應用于工農業等行業。多路數據采集系統通常采用的方法有，用微機控制，微機在工業領域中的一個主要應用就是與原有設備相結合，構成新的數字化、智能化的測控系統，從而提高原有設備的性能，但微機設備復雜、成本較高，使得微機控制的數據采集系統技術難度、成本都相應的提高，從而制約了微機在數據采集這方面的應用。隨著可編程器件技術的飛速發展，應用領域日益擴大，各種型號、系列的可編程器件不斷推出，許多新技術、新工藝被采用，因而具有更高的性能價格比。

發明內容

實現本發明目的的技術方案是：多路數據采集系統，包括傳感器、模擬多路開關電路、運算放大電路、模數轉化電路、可編程器件和存儲器；傳感器與模擬多路開關電路相連，模擬多路開關電路與運算放大電路連接，運算放大電路與模數轉化電路相連；可編程邏輯器件控制控制多路數據采集系統的時序。

作為本發明的優化方案，模數轉化電路包含采樣保持電路和模數轉換器，采樣保持電路和模數轉化電路相連。

作為本發明的優化方案，可編程器件為CPLD或FPGA。

本發明具有積極的效果：系統通過多路模擬開關采集多路數據，使其通過多路模擬轉換開關，把采集到的多路模擬信號經過放大、采樣保持、A/D(AnalogtoDigitalConverter，模數轉換器)轉換電路轉換成數字信號，從而達到采集數據，監控，濾波等目的。本設計的系統實現了一種高性能、高智能的實用型多路數據采集系統，可達到對收集的數據進行監控，濾波等目的。

附圖說明

為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中

圖1為本發明的結構圖。

具體實施方式

如圖1為本發明多路數據采集系統的結構圖，包括傳感器、模擬多路開關電路、運算放大電路、模數轉化電路、可編程器件和存儲器；傳感器與模擬多路開關電路相連，模擬多路開關電路與運算放大電路連接，運算放大電路與模數轉化電路相連；可編程邏輯器件控制控制多路數據采集系統的時序。下面對各個部分進行敘述：

(1)模擬多路開關電路

在不要求高速采樣的場合，一般采用共享的A/D轉換通道，分時對各路模擬量進行模/數轉換，目的是簡化電路，降低成本。用模擬多路開關來輪流切換模擬量與A/D轉換器間的通道，使得在一個特定的時間內，只允許一路模擬信號輸入到A/D轉換器，從而實現分時轉換的目的。由N個選通信號控制選擇其中一個開關閉合，使對應的模擬輸入端與多路開關的輸出端接通，讓該路模擬信號通過。

(2)運算放大電路

在數據采集時，來自傳感器的模擬信號，一般都是比較弱的電平信號，因此需要放大電路把輸入的模擬信號進行適當的放大。放大器的作用是將這些微弱的輸入信號進行放大，以便充分利用A/D轉換器的滿量程分辨率。

(3)模數轉化電路

模數轉化電路包含采樣保持電路和模數轉換器，采樣保持電路和模數轉化電路相連。模擬信號進行A/D轉換時，從啟動轉換到轉換結束輸出數字量，需要一定的轉換時間。在這個轉換時間內，模擬信號要基本保持不變。否則轉換精度沒有保證，特別當輸入信號頻率較高時，會造成很大的轉換誤差。要防止這種誤差的產生，必須在A/D轉換開始時將輸入信號的電平保持住，而在A/D轉換結束后又要跟蹤輔入信號的變化。實現這種功能可以用采樣/保持器來實現，因而，由于采樣/保持器的加入，大大提高了數據采集系統的采集頻率。A/D轉換器是采樣通道的核心。

可編程器件為CPLD或FPGA，通過CPLD或者FPGA控制A/D轉換器或者后面的存儲器的時序，實現采集數據的讀取和寫入等操作，從而有效的實現了多路數據采集系統同時對多路信號的采集。

以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。