双通道并行多路数据采集卡的研究

发布时间：2020-07-03 14:49

【摘要】： 数据采集系统是信号与信息处理的重要组成部分,随着工业化的不断发展,数据采集系统需要采集的物理量越来越多,对系统的速度和精度要求越来越高。传统的单片A/D芯片构成的多路系统很难同时满足高速度和高精度的要求;多片A/D芯片组成的系统,硬件结构复杂,且存在时序匹配和通道失配等误差。因此,传统的数据采集方法已经无法满足实际的需求。 本文在分析和比较传统的数据采集模型后,总结了前人的经验,以结合实际应用、工作可靠安全、技术先进成熟、性价比高为设计原则,提出了新的设计方案-----双通道并行多路数据采集系统,该系统采用两片A/D芯片组成双通道并行数据采集系统,可同时采集16种不同的信号。 根据技术指标要求对系统中的通道选择模块、数据采集模块、系统控制模块、数据输入输出模块进行了优化设计。最终选择了AD公司的AD1674作为A/D芯片,以满足采集速度和精度要求;采用了Altera公司的CPLD器件EPM7128S为控制核心,解决了元器件数量过多、印制板面积过大以及现场环境较为恶劣和复杂而引起的稳定性和可靠性较差的问题,提高了系统的数据采集的速度和可靠性;应用C语言编写配套程序,该程序具有合理的数据处理方法、良好的人机互动、操作简单、界面美观。按照模块化设计思路对系统进行了一系列调试和误差修正,提高了系统的测量精度。采用多种传感器进行了实验,实验测量数据与实际数据吻合较好。实验测试结果表明,该系统性能稳定,操作便捷,不仅实现了信号采集与处理,而且成功实现了物理量的回归。
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP334.7
【图文】：

进行一次数据采集需要几十甚至几百条指令，而控制指过程中中断调用开销，由计算机直接控制信号采集、通和处理过程，很难实现高速数据采集[1]。，如图（1.2）所示。为了提高采集速度，采用多片 A/D集技术，而不再使用多路模拟开关，信号的准确性和实时显而易见，多个 A/D 芯片使得系统成本急剧增加。图 1.1 单片 A/D 芯片和多路模拟开关实现多个信号数据采集

成本需要、可以扩展提升其性能的新型数据采集系统的开发，采集的物理量越来越多，速度精度要求不断提高，解决处理错误率高等难题，进行快速、准确、大数据量的数据采系统发展的瓶颈。，如图（1.1）所示。为了采集几个、十几个、甚至几十路模拟开关系统实现多路数据采集。由一片 A/D 芯片通过路数据信号。被采集的信号之间的时序关系不是十分严格，进行一次数据采集需要几十甚至几百条指令，而控制指制过程中中断调用开销，由计算机直接控制信号采集、通道输和处理过程，很难实现高速数据采集[1]。

【引证文献】

相关期刊论文 前1条

1 王敏;王笑一;;长光栅传感器动态特性试验台的设计[J];机电工程;2013年05期

相关硕士学位论文 前4条

1 张震;多功能数据采集仪的研制[D];杭州电子科技大学;2009年

2 郭刚;手持式低频振动信号采集系统与技术的研究[D];东北大学;2009年

3 安守磊;分布式光纤测温系统信号处理方法的研究[D];山东大学;2012年

4 石瑞;隔离式多通道数据采集控制设备的研究[D];西安电子科技大学;2012年

本文编号：2739805