[發(fā)明專(zhuān)利]具有自動(dòng)補(bǔ)償功能的多路模擬信號(hào)采集系統(tǒng)的采集方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210294936.0
• 申請(qǐng)日: 2012-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103235203A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡劍凌;邵雷;鄭攀
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/00
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 曹毅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，具體涉及一種具有自動(dòng)補(bǔ)償功能的多路模擬信號(hào)采集系統(tǒng)的采集方法。

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背景技術(shù)

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究過(guò)程中，常常需要記錄生產(chǎn)和研究過(guò)程中一些模擬量信號(hào)，要求具有高精度幅值采集。由于受各種因素影響，在采集模擬信號(hào)時(shí)存在“零漂”和“幅值縮放”等現(xiàn)象，這常常要求用戶(hù)在采集數(shù)據(jù)后進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理才能得到比較精確的信號(hào)幅值信息。同時(shí)在一些應(yīng)用中需要對(duì)某些模擬量信號(hào)設(shè)置門(mén)限值，在工作過(guò)程中精確記錄模擬量信號(hào)超過(guò)門(mén)限值（包括從低到高的過(guò)程超過(guò)門(mén)限值和從高到低超過(guò)門(mén)限值兩種情況）時(shí)間點(diǎn)，然后根據(jù)記錄的超過(guò)門(mén)限值的時(shí)間點(diǎn)信息以及信號(hào)的自身特征信息，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程或科學(xué)研究過(guò)程中的影響因素、異常因素等信息進(jìn)行分析和判定。目前市面的一些數(shù)據(jù)采集卡可以實(shí)現(xiàn)基本的模擬量信號(hào)測(cè)量需求，但一般不具有幅值自動(dòng)補(bǔ)償功能、門(mén)限值設(shè)置和超門(mén)限值時(shí)精確計(jì)時(shí)功能。特別是在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中或科學(xué)研究過(guò)程中，需要高精度幅值采集、同時(shí)記錄多路的模擬量信號(hào)并進(jìn)行超門(mén)限值精確計(jì)時(shí)，并要求各路模擬量信號(hào)彼此隔離、與后端處理電路完全隔離時(shí)，目前未見(jiàn)有解決方案。

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發(fā)明內(nèi)容

為了解決多路模擬量信號(hào)的高精度幅值實(shí)時(shí)采集與超門(mén)限值時(shí)的精確計(jì)時(shí)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種具有自動(dòng)補(bǔ)償功能的多路模擬信號(hào)采集系統(tǒng)的采集方法。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明的具有自動(dòng)補(bǔ)償功能的多路模擬信號(hào)采集系統(tǒng)的采集方法，所述采集系統(tǒng)以相應(yīng)的功能模塊為基礎(chǔ)，設(shè)有具有自動(dòng)補(bǔ)償功能的模擬量信號(hào)采集與超門(mén)限值精確計(jì)時(shí)程序、驅(qū)動(dòng)程序、測(cè)試程序三個(gè)組成部分，三者之間協(xié)同工作，

模擬量信號(hào)采集與超門(mén)限值精確計(jì)時(shí)程序，在板卡采集多路模擬信號(hào)后，進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，暫存后進(jìn)行超門(mén)限值狀態(tài)判決，然后將處理結(jié)果通知驅(qū)動(dòng)程序；

驅(qū)動(dòng)程序，監(jiān)視板卡信息，并實(shí)時(shí)的通知測(cè)試程序；

測(cè)試程序，檢測(cè)驅(qū)動(dòng)的采集數(shù)據(jù)的通知，讀取采集的模擬信號(hào)數(shù)據(jù)，若接到發(fā)生超門(mén)限值中斷時(shí)，測(cè)試程序?qū)⒆x取超門(mén)限值的狀態(tài)信息和精確計(jì)時(shí)信息。

優(yōu)選的，所述具有自動(dòng)補(bǔ)償功能的模擬量信號(hào)采集與超門(mén)限值精確計(jì)時(shí)程序，具體流程為：多路模擬量信號(hào)經(jīng)隔離電路和調(diào)理電路處理后，被AD進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)化后，由主處理模塊采集并自動(dòng)補(bǔ)償后進(jìn)行超過(guò)門(mén)限值判斷并計(jì)時(shí)；如果有超過(guò)門(mén)限值事件發(fā)生，將存儲(chǔ)跳變信息并向驅(qū)動(dòng)發(fā)送中斷；

系統(tǒng)同時(shí)通過(guò)PCI總線協(xié)議與主機(jī)進(jìn)行命令和信息交互，系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)主機(jī)的命令。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)監(jiān)聽(tīng)的主機(jī)命令如下：

1）門(mén)限值設(shè)置命令，用于設(shè)置各路的門(mén)限值

2）是否存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)命令，如果選擇將通過(guò)驅(qū)動(dòng)通知上層應(yīng)用程序存取采集的數(shù)據(jù)，否則上層應(yīng)用程序不存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)；

3）開(kāi)始檢測(cè)命令，用于啟動(dòng)板卡上的應(yīng)用程序進(jìn)行采集和超門(mén)限值判斷；

4）停止檢測(cè)命令，用于停止把卡上的應(yīng)用程序進(jìn)行采集和超門(mén)限值判斷；

進(jìn)一步的，還包括軟件監(jiān)測(cè)“線性光耦變換參數(shù)自動(dòng)校正”功能的中斷，當(dāng)接收到該中斷后，系統(tǒng)進(jìn)入線性光耦變換參數(shù)自動(dòng)校正功能模塊，進(jìn)行其變換參數(shù)的自動(dòng)校正，提高系統(tǒng)采集模擬信號(hào)的幅度精度。該功能一般在使用前進(jìn)行一次校正即可，校正參數(shù)固化存儲(chǔ)于系統(tǒng)中，可用于下次測(cè)量時(shí)采集信號(hào)幅度的自動(dòng)補(bǔ)償。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)程序具體流程為：板卡的Windows驅(qū)動(dòng)程序基于WDM模型進(jìn)行開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)板卡的加載、初始化、板卡的控制、中斷響應(yīng)、數(shù)據(jù)獲取等功能。驅(qū)動(dòng)主要實(shí)現(xiàn)的是PCI總線通信；驅(qū)動(dòng)工作后，檢測(cè)板卡中斷，如果有板卡中斷發(fā)生時(shí)，則根據(jù)中斷的種類(lèi)不同，發(fā)送不同事件中斷通知上層測(cè)試程序。

所述測(cè)試程序的具體包括以下功能：

1）枚舉板卡功能，當(dāng)系統(tǒng)中有多塊板卡協(xié)同工作時(shí)，該應(yīng)用程序需要對(duì)板卡進(jìn)行枚舉，獲取所有板卡的操作句柄；

2）板卡配置功能，用于配置板卡的工作條件，包括各路模擬信號(hào)的門(mén)限值，使能和禁用各路模擬信號(hào)采集的功能、是否存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)的功能；

3）信號(hào)顯示功能，可以回放各路采集的模擬信號(hào)；

4）啟動(dòng)板卡檢測(cè)功能，使能板卡的數(shù)據(jù)采集和超門(mén)限值檢測(cè)功能；

5）停止板卡檢測(cè)的功能。

優(yōu)選的，所述采集系統(tǒng)支持多板卡協(xié)同工作方式，可以同時(shí)對(duì)近百路模擬量信號(hào)進(jìn)行采集和檢測(cè)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的具有自動(dòng)補(bǔ)償功能的多路模擬信號(hào)采集系統(tǒng)的采集方法，具有以下有益的技術(shù)效果：