[發明專利]高速數據采集儀及其采集方法

在審

• 申請號: 202111599404.3
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114326496A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 孫海波
• 申請（專利權）人: 銅權科技（嘉興）有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 嘉興啟帆專利代理事務所(普通合伙) 33253
• 代理人: 王浩杰

1.一種高速數據采集儀的采集方法，用于采集數據，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：若干數據采集板將采集的模擬信號傳輸到數據處理板并且所述數據處理板對接收的模擬信號進行數據處理；

步驟S1.1：每一個數據采集板均設有若干獨立的信號輸入通道，以使得數據采集板進行多通道模擬信號采集；

步驟S1.2：每一個信號輸入通道將接收的模擬信號傳輸到各自的信源選擇電路，以對不同種類的模擬信號進行選擇接入并且將接入的模擬信號傳輸到程控放大電路，從而對模擬信號進行選擇放大；

步驟S1.3：低通濾波電路接收放大后的模擬信號并且通過選擇匹配的濾波檔位對模擬信號進行濾波處理；

步驟S1.4：單端轉差分電路接收濾波后的模擬信號并且將模擬信號調理成ADC采集單元相匹配的輸入范圍和信號類型，ADC采集單元對當前所有的信號輸入通道進行數據采集，以保證每一個數據采集板的所有信號輸入通道高精度同步數據采集。

2.根據權利要求1所述的一種高速數據采集儀的采集方法，其特征在于，步驟S1.4之后還包括：

步驟S1.5：數據處理板的第一處理單元通過與信號輸入通道對應數量的接口進行數據接入，以使得對若干ADC采集單元進行控制和數據采集并且對采集數據進行緩存；

步驟S1.6：數據處理板的第二處理單元對緩存于第一處理單元的采集數據進行讀取并且對采集數據進一步存儲，以使得第二處理單元對采集數據進行處理。

3.根據權利要求2所述的一種高速數據采集儀的采集方法，其特征在于，步驟S1.6具體實施為以下步驟：

步驟S1.6.1：第二處理單元的內存條對讀取的采集數據進行緩存并且處理器CPU0通過存儲器對采集數據進行存儲，處理器CPU0設有GPS授時接口，以使得連接GPS模塊從而完成串口時間數據解析和時間同步；

步驟S1.6.2：與處理器CPU0核間通信的處理器CPU1設有千兆以太網接口、天線接口和實時時鐘接口，其中：

千兆以太網接口用于通過以太網進行控制數據采集、查看數據和下載數據；

天線接口用于無線數據采集控制和無線數據收發；

實時時鐘接口用于實現數據采集時間的記錄。

4.根據權利要求3所述的一種高速數據采集儀的采集方法，其特征在于，在步驟S1中通過環形緩存隊列緩沖數據，具體實施為以下步驟：

T1.1：第一處理單元的FIFO緩存器中存滿N個字節后產生一個高電平中斷，以使得處理器CPU1在內存條中開辟一個緩存空間作為環形緩存隊列使用，當處理器CPU1收到高電平中斷后，啟動一次DMA數據搬移，把FIFO緩存器中的數據搬移至內存條指針基地址Addr0中；

處理器CPU1通過內部中斷的方式，通知處理器CPU0去內存條指針基地址中取數據，之后等待下一次FIFO緩存器中斷，下一次FIFO緩存器中斷到來后，把數據循環存入內存條基地址的地址中；

當處理器CPU0收到中斷之后，在存儲器中根據數據采集時間新建一個文件，并把采集配置信息寫入，之后每當收到處理器CPU1的中斷就循環把內存條隊列中的數據存入文件中，處理器CPU1在等待FIFO中斷的同時，把內存條隊列中的緩存數據通過千兆以太網發送至上位機，當采集結束后，通過上位機查詢、刪除和下載存儲器中存儲的文件。