[发明专利]用于多通道信号的数据采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据采集系统，更具体地涉及用于采集多通道信号的数据的系统和方法。

背景技术

数据采集系统是采集和存储数据的测量系统的一部分。工程师读取传感器的刻度盘以根据该刻度盘限定值并将该信息记录在记录簿中，这和数据采集系统所处理的任务是相同的。对于采集、量化和存储数据的任务，使用基于收集和存储信号的数据记录仪和个人计算机(PC)的数据采集系统。

由精确传感器测量的磁屏蔽室(MSR)或射频屏蔽室(RFSR)中的的电压信号被传送给所述屏蔽室外的数据采集(DAQ)板。该DAQ板是将通过传感器或信号调节模块输出的电压信号转变为可以被计算机识别的数字信号的硬件。大体而言，安装在计算机中的DAQ板采集输出电压信号并将其传输到计算机的内部。传输给计算机的电压信号被存储在存储器中，或者被分析并显示在监测器上。

图1示出了用于利用DAQ板采集多通道信号的数据的系统。

参照图1，用于采集多通道信号的数据的系统10测量256个通道的输出信号以采集数据，该系统10包括256条线21、接地线25、多个DAQ板31-34和计算机35。

由传感器测量的屏蔽室40中的电压信号通过256条线21和接地线25从该屏蔽室40输出，并输入到多个DAQ板31-34。当一个DAQ板可以具有64个通道时，安装四个DAQ板以接收从256个通道输出的电压信号。

多个DAQ板31-34将输入电压信号转变为数字信号并将该数字信号发送到计算机35。当有大量的DAQ板时，所述DAQ板安装在万用模块欧罗卡(versa module Eurocard，VME)面向仪器系统的扩展(extensions for instrumentation，VXI)装置中，而非直接安装在计算机35中，该VXI的装置的输出被发送到计算机35。

图2示出了用于利用通道模块采集多通道信号的数据的系统。

参照图2，用于采集多通道信号的数据的系统50测量16个通道的输出信号以采集数据，该系统50包括16条线61、接地线65、模拟开关71、数模转换器(ADC)72、时钟/计数器73、数字信号处理器(DSP)74和计算机80。

由传感器测量的屏蔽室90中的电压信号通过16条线61和接地线65从该屏蔽室90输出，并且输入到模拟开关71。模拟开关71选择一输入信号并该选择的信号发送给ADC 72。

ADC 72将选择的输入电压信号转换为数字信号并将该数字信号发送给DSP74。时钟/计数器73将用于选择输入通道的输入通道选择信号发送给模拟开关71，或者将一信号发送给ADC 72和DSP 74以将它们连接并使ADC 72与输入通道同步。DSP 74处理输入的数字信号并将该处理的数字信号发送给计算机80。

为了从32个通道采集数据，可以使用32:1模拟开关和一个ADC，或者16:1模拟开关与两个ADC可以并联连接。为了从256个通道采集数据，使用16个16通道模块或8个32通道模块。

在利用DAQ板采集多通道信号的数据的系统中，来自屏蔽室的线的数目与通道数目成比例地增加，由此将该屏蔽室外的噪声带到屏蔽室内。屏蔽室的接地线和DAQ板的接地线之间的直接连接还将其他噪声带进屏蔽室。而且，在DAQ板和被添加以增加信号采集通道的另一DAQ板之间产生环路噪声，且添加的DAQ板导致成本增大和通道专用的采样时间降低。

为了在利用通道模块采集多通道信号的数据的系统中具有256个通道，需要很多模块和安装有模块板的VXI装置。这使得系统更复杂且成本提高。

发明内容

本发明旨在提供一种用于采集多通道信号的数据的系统，所述系统将在屏蔽室中测量的多通道系统以高速传输到屏蔽室外并且没有外部噪声，使计算机能够容易地获得传输到外部的多通道信号。

本发明的一个方面提供了一种用于采集多通道信号的数据的系统，所述系统包括：通道-电压传输模块，所述通道-电压传输模块置于阻挡电磁波的屏蔽室中、与输出模拟信号的多个通道连接并配置成产生串行数字信号，所述串行数字信号具有与所述模拟信号有关的信息和与输出所述模拟信号的所述通道有关的信息；以及光纤电缆，通过所述光纤电缆，所述串行数字信号从所述通道-电压传输模块传输到所述屏蔽室外。