[發(fā)明專利]一種基于低速ADC的脈沖信號采集裝置及方法

在審

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• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107272485A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 唐玉國;王宏偉;鞏巖;陳洪福;郎松;駱聰
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙)44316
• 代理人: 趙勍毅

1.一種基于低速ADC的脈沖信號采集裝置，其特征在于，包括有：

一脈沖拓寬電路(1)，其輸入端用于接入脈沖信號，所述脈沖拓寬電路(1)用于將脈沖信號中的脈沖電平拓寬；

一ADC單元(2)，用于對拓寬后的脈沖信號進行模數(shù)轉換；

一信號處理單元(3)，連接于ADC單元(2)的輸出端，所述信號處理單元(3)用于接收ADC單元(2)輸出的數(shù)字信號。

2.如權利要求1所述的基于低速ADC的脈沖信號采集裝置，其特征在于，所述脈沖拓寬電路(1)包括有第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、二極管(D)和電容(C)，所述第一電阻(R1)的前端和第二電阻(R2)的前端相互連接后作為脈沖拓寬電路(1)的輸入端，所述第一電阻(R1)的后端連接于二極管(D)的陽極，所述二極管(D)的陰極、第二電阻(R2)的后端和電容(C)的前端相互連接后作為脈沖拓寬電路(1)的輸出端，所述電容(C)的后端接地，所述第一電阻(R1)的阻值小于第二電阻(R2)的阻值。

3.如權利要求1所述的基于低速ADC的脈沖信號采集裝置，其特征在于，還包括有串接于脈沖拓寬電路(1)和ADC單元(2)之間的采樣保持電路(4)，所述采樣保持電路(4)用于將脈沖拓寬電路(1)輸出的脈沖信號在脈寬范圍內保持于電平值，之后傳輸至ADC單元(2)。

4.如權利要求3所述的基于低速ADC的脈沖信號采集裝置，其特征在于，所述采樣保持電路(4)包括有型號為AD684的采樣保持器。

5.如權利要求1所述的基于低速ADC的脈沖信號采集裝置，其特征在于，所述ADC單元(2)是采樣頻率為1KHz的模數(shù)轉換器。

6.如權利要求1所述的基于低速ADC的脈沖信號采集裝置，其特征在于，所述信號處理單元(3)包括有單片機及其外圍電路。

7.一種基于低速ADC的脈沖信號采集方法，其特征在于，該方法基于一裝置實現(xiàn)，所述裝置包括有一脈沖拓寬電路(1)、一ADC單元(2)及一信號處理單元(3)，所述方法包括：

步驟S1，為脈沖拓寬電路(1)的輸入端接入脈沖信號；

步驟S2，所述脈沖拓寬電路(1)將脈沖信號中的脈沖電平拓寬；

步驟S3，所述ADC單元(2)對拓寬后的脈沖信號進行模數(shù)轉換；

步驟S4，所述ADC單元(2)將模數(shù)轉換后的數(shù)字信號傳輸至信號處理單元(3)。

8.如權利要求7所述的基于低速ADC的脈沖信號采集方法，其特征在于，所述脈沖拓寬電路(1)包括有第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、二極管(D)和電容(C)，所述第一電阻(R1)的前端和第二電阻(R2)的前端相互連接后作為脈沖拓寬電路(1)的輸入端，所述第一電阻(R1)的后端連接于二極管(D)的陽極，所述二極管(D)的陰極、第二電阻(R2)的后端和電容(C)的前端相互連接后作為脈沖拓寬電路(1)的輸出端，所述電容(C)的后端接地，所述第一電阻(R1)的阻值小于第二電阻(R2)的阻值；

所述步驟S2中，當所述脈沖拓寬電路(1)的輸入端接入脈沖電平時，所述二極管(D)導通以令電容(C)充電，同時脈沖拓寬電路(1)的輸出端產生脈沖電平，當所述脈沖拓寬電路(1)輸入端的脈沖電平消失時，所述二極管(D)截止，所述電容(C)通過第二電阻(R2)放電，所述脈沖拓寬電路(1)輸出端的脈沖電平持續(xù)時間隨電容(C)的放電過程而延長。

9.如權利要求7所述的基于低速ADC的脈沖信號采集方法，其特征在于，所述脈沖拓寬電路(1)和ADC單元(2)之間串接有采樣保持電路(4)，執(zhí)行所述步驟S3之前，利用所述采樣保持電路(4)先將脈沖拓寬電路(1)輸出的脈沖信號在脈寬范圍內保持于電平值，之后傳輸至ADC單元(2)。

10.如權利要求9所述的基于低速ADC的脈沖信號采集方法，其特征在于，所述采樣保持電路(4)包括有型號為AD684的采樣保持器，所述ADC單元(2)是采樣頻率為1KHz的模數(shù)轉換器，所述信號處理單元(3)包括有單片機及其外圍電路。