[實(shí)用新型]一種模擬小信號(hào)采集裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920382790.2
• 申請(qǐng)日: 2019-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN209689643U
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡濤;湯振華;熊志凌;王珺;鐘巨華;李赫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江西省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司;南昌科晨電力試驗(yàn)研究有限公司
• 主分類號(hào): G01D5/00
• 分類號(hào): G01D5/00;G01D5/14
• 代理公司: 36122 南昌市平凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 姚伯川<國際申請(qǐng)>=<國際公布>=<進(jìn)入

一種模擬小信號(hào)采集裝置，包括傳感器、前置放大器、數(shù)控放大器、第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡、第四采集卡、同步觸發(fā)器和工控機(jī)。傳感器連接到前置放大器的輸入端；前置放大器的輸出端連接到數(shù)控放大器的輸入端；數(shù)控放大器的輸出端分別與第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡、第四采集卡相連；四塊采集卡均通過總線與工控機(jī)互聯(lián)；工控機(jī)通過總線獲取各采集卡采集到的數(shù)據(jù)；工控機(jī)與同步觸發(fā)器之間通過串口連接；同步觸發(fā)器的輸出端口分別與四塊采集卡相連。本實(shí)用新型選用前置放大器和數(shù)控放大器兩級(jí)放大，減少了噪聲引入，也可靈活調(diào)整放大倍數(shù)；通過同步觸發(fā)器控制四塊采集卡并行同步采集，實(shí)現(xiàn)四次采樣平均功能，大幅提高了信噪比。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種模擬小信號(hào)采集裝置，屬電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)代社會(huì)的自動(dòng)化和智能化發(fā)展，離不開眾多的優(yōu)良的傳感器。傳感器是人類五官的延伸，能夠?qū)⒎请娏啃盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，有助于人們對(duì)自然現(xiàn)象和規(guī)律的研究。受材料科學(xué)和制作工藝的影響，傳感器對(duì)微小變量的測(cè)量時(shí)，轉(zhuǎn)化成的電信號(hào)十分微弱，通常稱這種信號(hào)為模擬小信號(hào)。

模擬小信號(hào)容易受環(huán)境噪聲影響，在對(duì)模擬小信號(hào)采集時(shí)，需要設(shè)法提高采樣的信噪比。常用的提高信噪比的方法有兩種：一種是通過自適應(yīng)濾波器將噪聲信號(hào)濾除；另一種方法是通過多次采樣平均，通過平均將環(huán)境中的隨機(jī)噪聲抵消。第一種方法需要根據(jù)不同環(huán)境建立自適應(yīng)濾波模型，操作起來比較復(fù)雜，不便于廣泛應(yīng)用；第二種方法原理簡單，可操作性強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是，針對(duì)采集模擬小信號(hào)存在的問題，公開一種模擬小信號(hào)采集裝置。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下，一種模擬小信號(hào)采集裝置，包括傳感器、前置放大器、數(shù)控放大器、第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡、第四采集卡、同步觸發(fā)器和工控機(jī)。所述傳感器連接到前置放大器的輸入端；所述前置放大器的輸出端連接到數(shù)控放大器的輸入端；所述數(shù)控放大器的輸出端分別與第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡、第四采集卡相連；四塊采集卡均通過總線與工控機(jī)互聯(lián)；工控機(jī)通過總線獲取各采集卡采集到的數(shù)據(jù)；工控機(jī)與同步觸發(fā)器之間通過串口連接；所述同步觸發(fā)器的輸出端口分別與四塊采集卡相連。

所述前置放大器和數(shù)控放大器組成兩級(jí)放大模式。

所述第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡和第四采集卡實(shí)現(xiàn)并行同步采集；采集卡之間的同步由同步觸發(fā)器控制。

所述工控機(jī)讀取四塊采集卡的采樣數(shù)據(jù)，將四塊采集卡對(duì)應(yīng)采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)求平均作為最終波形數(shù)據(jù)。

本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種模擬小信號(hào)采集裝置，能夠用于微伏級(jí)模擬信號(hào)的采集。本實(shí)用新型選用前置放大器和數(shù)控放大器兩級(jí)放大模式，減少了噪聲引入，同時(shí)也可以靈活調(diào)整放大倍數(shù)；通過同步觸發(fā)器控制四塊采集卡并行同步采集，實(shí)現(xiàn)了四次采樣平均功能，大幅提高了信噪比。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例的一種模擬小信號(hào)采集裝置，如圖1所示，采集裝置由傳感器、前置放大器、數(shù)控放大器、第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡、第四采集卡、同步觸發(fā)器和工控機(jī)組成。傳感器連接到前置放大器的輸入端；前置放大器的輸出端連接到數(shù)控放大器的輸入端；數(shù)控放大器的輸出分別與第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡、第四采集卡相連；四塊采集卡均通過PCI總線與工控機(jī)相連，工控機(jī)可以通過總線獲取各采集卡采集到的數(shù)據(jù)；工控機(jī)與同步觸發(fā)器之間通過串口連接，同步觸發(fā)器的輸出端口分別與四塊采集卡相連。