[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

本發明公開了高速數據采集儀及其采集方法，高速數據采集儀的采集方法，用于采集數據，包括步驟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。本發明公開的高速數據采集儀及其采集方法，其單臺采集儀可同時采集多個通道的振動、應變、溫度、電壓等數據，多臺采集儀可以通過以太網級聯使用，在實現多通道、高采樣率的情況下保證采集和存儲的數據的實時、準確、完整。

技術領域

本發明屬于數據采集技術領域，具體涉及一種高速數據采集儀和一種高速數據采集儀的采集方法。

背景技術

傳統的高速數據采集儀一般采用x86系統架構和PCI、PCIE等板卡式架構進行擴展，當通道數量增多時，體積、重量和功耗也隨之增大，部署不便，使用不靈活。另外，板卡式的架構僅適用于實驗室環境下，在強振動、沖擊的外場環境下容易造成連接松動，影響數據采集的可靠性。而一些小體積、低功耗的數據采集系統中，單片機、DSP常被選為主控制器，這些器件雖然可以實現采集功能，但是采集信號單一、采樣頻率低、存儲帶寬低、數據傳輸速率低，僅能滿足一些低速的采集應用領域。另外，傳統的數據采集設備，往往每個通道僅具有一種信號采集功能，如果要采集不同的信號，需要配置不同的采集板卡或轉接板，增加系統的復雜性，降低了系統的可靠性。

因此，針對上述問題，予以進一步改進。

發明內容

本發明的主要目的在于提供高速數據采集儀及其采集方法，其單臺采集儀可同時采集多個通道的振動、應變、溫度、電壓等數據，多臺采集儀可以通過以太網級聯使用，在實現多通道、高采樣率的情況下保證采集和存儲的數據的實時、準確、完整，可以滿足航天、航空、船舶、高鐵、汽車等行業振動、應變、溫度、電壓等測試的需求。

本發明的另一目的在于提供高速數據采集儀及其采集方法，其具有小型化、多通道、多功能和高速數據采集，可以同時采集多個通道的振動、應變、鉑電阻、熱電偶、電壓等數據，可在高采樣率、多通道的情況下，保證數據的實時性，準確性和完整性。

為達到以上目的，本發明提供一種高速數據采集儀的采集方法，用于采集數據，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。

作為上述技術方案的進一步優選的技術方案，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。

作為上述技術方案的進一步優選的技術方案，步驟S1.6具體實施為以下步驟：