[實用新型]多通道光信號實時采集卡

有效

• 申請號: 201520650640.7
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN204856139U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 張凱;王建強;史振國;張永臣;喬秋曉;于娟;劉偉
• 申請（專利權）人: 威海北洋光電信息技術股份公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 初姣姣

技術領域

本實用新型涉及光纖周界安防設備技術領域，具體地說是一種結構合理、工作穩定，用于實現對發生干涉后的光信號的進行采集、分析和上傳多通道光信號實時采集卡。

背景技術

以光纖傳感技術為基礎的周界防入侵系統是隨著光纖通信技術的發展而逐步發展起來的一種新型周界防入侵技術。與其它類型的周界監控技術相比，光纖傳感監測技術以光纖為媒介，光波為信息載體，具有本身絕緣、耐高壓高溫、抗電磁干擾等優點，適用于易燃、易爆等惡劣環境，隨著光纖傳感技術的進步，必然成為周界安防技術發展的主流方向。光纖周界安防系統往往依據光干涉原理搭建干涉光路，當外界有擾動作用于傳感光纖時，會使光纖內傳輸的光受外界擾動進行調制，發生相位的變化，從而導致兩路信號相位差的變化，引起光干涉幅值的變化，這時就需要對變化的光信號進行采集以供上位機進行擾動類型的判斷分析。

目前，光纖周界防入侵對光信號的采集由光電轉換電路及采集卡兩部分配合實現，往往有以下缺點：1、所設計的多通道采集卡往往采用多路復用式采集卡，多個通道共用一個AD，通道之間由多路模擬開關進行切換，切換時由于AD取樣電容的不完全放電會引起通道間的串擾；2、采集卡對所采集到的數據沒有濾除過程，對并非人為擾動的低頻信號也進行了上傳，增加了上位機的處理數據量和時間；3、目前的所使用的采集卡單純對電信號進行采集，沒有光信號的處理部分。

發明內容

本實用新型針對光纖周界安防中對外界擾動引起的干涉光信號的采集分析，提出了一種能夠直接對發生干涉后的光信號進行采集，并跟據大量分析，濾除因外界環境因素引起的輕微擾動數據，上位機無需對無用信號數據分析，進而縮短了上位機處理的數據量和時間的多通道光信號實時采集卡。

本實用新型可以通過以下措施達到：

一種多通道光信號實時采集卡，其特征在于設有FPGA微處理器，兩路以上光信號采集電路，其中每路光信號采集電路的輸出端與FPGA微處理器相連接，所述光信號采集電路設有依次串聯的光信號探測處理電路、高通濾波電路、A/D轉換電路；所述FPGA微處理器經USB通信電路與上位機相連街。

本實用新型中設有32路與FPGA微處理器相連接的光信號采集電路。

本實用新型所述光信號探測處理電路中設有光電轉換單元，光電轉換單元中設有跨阻式放大器，其轉化得到的電信號大小與光功率的大小成正比，電信號幅值與反饋電阻的阻值有關，同時為保證光電轉換得到的電信號幅值能夠在AD轉化范圍以內，光信號探測處理電路中設有撥碼開關，撥碼開關對應不同的放大倍數，可以根據輸入光功率的大小進行撥碼選擇。

本實用新型所述A/D轉換電路中的ADC芯片選用了獨立的ADC芯片，采樣頻率＞10KHz即可，目前常用的芯片如AD7484、AD7492都能夠滿足需求。

本實用新型所述FPGA微處理器內部對應有一個FIFO，由FPGA內部資源生成，FIFO主要用于AD數據的緩存，每一個通道在FIFO內有一個固定的存儲空間，進行采集時FPGA輪流控制各AD的啟動轉換（convst實現），當32個通道循環采集一個周期時，采集到的各點會被存儲到FIFO中，進而再轉存到外部的SRAM中。