[發(fā)明專利]一種高精度的多通道數(shù)據(jù)采集卡及采集方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810843463.2
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN109062095A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭丁丁;詹毅;黃均安
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

本發(fā)明公開了一種高精度的多通道數(shù)據(jù)采集卡及采集方法，本發(fā)明裝置部分包括數(shù)據(jù)采集通道模塊和數(shù)據(jù)采集控制模塊；所述的數(shù)據(jù)采集通道模塊包括連接器、通道選擇開關(guān)、可編程增益電路、A/D轉(zhuǎn)換器和雙通道D/A轉(zhuǎn)換器；所述的數(shù)據(jù)采集控制模塊包括FPGA模塊和PCI模塊；本發(fā)明在多達(dá)80路模擬輸入通道的情況下，僅僅使用一片A/D轉(zhuǎn)換器，同時使用低導(dǎo)通電阻的通道選擇開關(guān)進(jìn)行通道的選擇，這樣可以將通道切換產(chǎn)生的影響最小化，本發(fā)明的可編程放大電路由可編程增益的儀表放大器和全差分漏斗放大器組成，一共可實現(xiàn)7種不同的增益選擇，就可以選擇最合適的模擬輸入量程進(jìn)行采樣，增加采樣的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)自動化的數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度的多通道數(shù)據(jù)采集及采集方法。

背景技術(shù)

隨著數(shù)據(jù)采集技術(shù)不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用范圍也越來越廣，而且所涉及的采集信號種類越來越多、信號幅度范圍越來越大，這時候傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集卡難以滿足高精度的多通道數(shù)據(jù)采集的要求，這里主要有以下幾個問題：

⑴傳統(tǒng)的單路數(shù)據(jù)采集卡不能滿足多路測試信號的需要。

⑵多路數(shù)據(jù)采集卡一般都使用多片A/D轉(zhuǎn)換器，成本高，而且在同步采樣下通道數(shù)限制于A/D轉(zhuǎn)換器的個數(shù)。

⑶模擬輸入信號范圍小限制了數(shù)據(jù)采集卡的使用。

⑷數(shù)據(jù)采集卡的主要功能為模擬輸入，不能滿足模擬輸出的功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高一種高精度的多通道數(shù)據(jù)采集卡及采集方法。

一種高精度的多通道數(shù)據(jù)采集卡，包括數(shù)據(jù)采集通道模塊和數(shù)據(jù)采集控制模塊；所述的數(shù)據(jù)采集通道模塊包括連接器、通道選擇開關(guān)、可編程增益電路、A/D轉(zhuǎn)換器和雙通道D/A轉(zhuǎn)換器；所述的數(shù)據(jù)采集控制模塊包括FPGA模塊和PCI模塊；

所述的連接器的輸出引腳與通道選擇開關(guān)輸入端口連接，通道選擇開關(guān)輸出端口接可編程增益電路的輸入端口，可編程增益電路的輸出端口接到A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端口，A/D轉(zhuǎn)換器與FPGA模塊信號連接，F(xiàn)PGA模塊與PCI模塊信號連接，F(xiàn)PGA與D/A轉(zhuǎn)換器信號連接，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端口接連接器的輸入引腳。

作為優(yōu)選，所述的可編程增益電路由可編程增益的的儀表放大器和全差分漏斗放大器組成。

作為優(yōu)選，所述的通道選擇開關(guān)包括六片ADG1407、一片ADG1419和一片ADG1404；其中五片ADG1407的輸入引腳接連接器的輸出引腳；該5片ADG1407的輸出引腳接與剩余一片的ADG1407的輸入引腳連接，剩余一片的ADG1407的DA輸出引腳、DB輸出引腳與ADG1419輸入引腳連接，剩余一片的ADG1407的DB輸出引腳和連接器上的參考端與ADG1404的輸入引腳連接，ADG1419的輸出作為可編程增益電路正端輸入，ADG1404的輸出作為可編程增益電路負(fù)端輸入。