[發明專利]一種數據采集方法及裝置

在審

• 申請號: 201810362697.5
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108566203A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 何先龍;張翼;朱瑞軍;陳立志;聶金生;金波;鄭濤
• 申請（專利權）人: 中國地震局工程力學研究所;國家電投集團江蘇海上風力發電有限公司;北京騰晟橋康科技有限公司;浙江華東工程安全技術有限公司;何先龍
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 北京睿派知識產權代理事務所(普通合伙) 11597
• 代理人: 劉鋒

本發明提供了一種數據采集方法及裝置，其中，數據采集裝置包括用于接收采集信號的信號接收模塊，以及還包括：低通濾波模塊，用于對采集信號進行低通濾波操作，以得到濾波信號；信號放大模塊，用于對濾波信號進行放大操作，以得到放大信號；模數轉換模塊，用于將放大信號進行模數轉換操作，以得到初始采樣數字信號；信號采樣模塊，用于對初始采樣數字信號進行最佳信噪比信號篩選操作，以得到最終采樣數字信號；以及輸出模塊，用于輸出最終采樣數字信號。通過本發明，可以滿足爆破、地震監測等工程動態測試的數據采集需求。

技術領域

本發明涉及工程動態測試領域，具體地，涉及一種數據采集方法及裝置。

背景技術

目前，動態數據采集卡是工程動態測試的重要設備，電壓分辨率、量程、動態范圍、采樣頻率是動態數據采集卡的四個關鍵性能指標。電壓分辨率越高、量程越大、動態范圍越大、可設置采樣頻率越大，則動態數據采集卡的性能越好。當前，提高動態數據采集卡的電壓分辨率、量程、動態范圍性能的方法主要是通過提高A/D(analogue to digital，模/數轉換)芯片的轉換位來實現，但是高位數A/D芯片會由于轉換數位的增加而導致其采樣頻率降低。例如，目前位數最高的A/D芯片為28位，其采樣頻率最高只能達到100Hz，無法滿足絕大部分動態信號的采集，因而極少被使用。

現有性能較高的動態數據采集卡為基于24位A/D芯片設計的動態數據采集卡，其輸入信號的電壓分辨率最高可達到0.000005伏、量程最高可達到5伏、動態范圍最高可達到120dB，采樣頻率最高可達到5000Hz。

然而，在工程動態信號測試中，經常會遇到需要采集量程可能超過5伏甚至達幾十伏的信號，例如爆破、強震、沖擊振動等，也會遇到需要采集非常微弱的信號，例如地震監測領域的地球脈動監測、巖石破裂和斷裂帶活動等微振信號?，F有的基于24位A/D芯片設計的動態數據采集卡的量程、電壓分辨率、動態范圍還未能完全滿足這些信號的動態采集。

發明內容

有鑒于此,本發明提供一種數據采集方法及裝置，以解決上述提及的至少一個問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種數據采集裝置，該裝置包括用于接收采集信號的信號接收模塊，該裝置還包括：低通濾波模塊，用于對采集信號進行低通濾波操作，以得到濾波信號；信號放大模塊，用于對濾波信號進行放大操作，以得到放大信號；模數轉換模塊，用于將放大信號進行模數轉換操作，以得到初始采樣數字信號；信號采樣模塊，用于對初始采樣數字信號進行最佳信噪比信號篩選操作，以得到最終采樣數字信號；以及輸出模塊，用于輸出最終采樣數字信號。

根據本發明的另一個方面，還提供了一種數據采集方法,該方法包括：接收采集信號并對采集信號進行低通濾波操作，以得到濾波信號；對濾波信號進行放大操作，以得到放大信號；將放大信號進行模數轉換操作，以得到初始采樣數字信號；對初始采樣數字信號進行最佳信噪比信號篩選操作，以得到最終采樣數字信號；以及輸出最終采樣數字信號。

通過本發明提供的技術方案，能夠提高動態數據采集的電壓分辨率、量程、動態范圍這三個關鍵性能指標，從而可以滿足爆破、沖擊振動、地震監測等工程動態測試的需求。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發明實施例的描述，本發明的上述以及其它目的、特征和優點將更為清楚，在附圖中：

圖1是根據本發明實施例的數據采集裝置的結構框圖；

圖2是根據本發明實施例的數據采集裝置的優選結構框圖；

圖3是根據本發明實施例的信號采樣模塊105的結構框圖；

圖4是根據本發明實施例的數據采集裝置的具體結構框圖；

圖5是根據本發明實施例的數據采集方法的流程圖。

具體實施方式