[发明专利]具有自动补偿功能的多路模拟信号采集系统的采集方法

说明书

技术领域

本发明属于数据采集领域，具体涉及一种具有自动补偿功能的多路模拟信号采集系统的采集方法。

 

背景技术

在现代工业生产和科学研究过程中，常常需要记录生产和研究过程中一些模拟量信号，要求具有高精度幅值采集。由于受各种因素影响，在采集模拟信号时存在“零漂”和“幅值缩放”等现象，这常常要求用户在采集数据后进行相应的数据处理才能得到比较精确的信号幅值信息。同时在一些应用中需要对某些模拟量信号设置门限值，在工作过程中精确记录模拟量信号超过门限值（包括从低到高的过程超过门限值和从高到低超过门限值两种情况）时间点，然后根据记录的超过门限值的时间点信息以及信号的自身特征信息，对生产过程或科学研究过程中的影响因素、异常因素等信息进行分析和判定。目前市面的一些数据采集卡可以实现基本的模拟量信号测量需求，但一般不具有幅值自动补偿功能、门限值设置和超门限值时精确计时功能。特别是在现代工业生产中或科学研究过程中，需要高精度幅值采集、同时记录多路的模拟量信号并进行超门限值精确计时，并要求各路模拟量信号彼此隔离、与后端处理电路完全隔离时，目前未见有解决方案。

 

发明内容

为了解决多路模拟量信号的高精度幅值实时采集与超门限值时的精确计时问题，本发明提供一种具有自动补偿功能的多路模拟信号采集系统的采集方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明的具有自动补偿功能的多路模拟信号采集系统的采集方法，所述采集系统以相应的功能模块为基础，设有具有自动补偿功能的模拟量信号采集与超门限值精确计时程序、驱动程序、测试程序三个组成部分，三者之间协同工作，

模拟量信号采集与超门限值精确计时程序，在板卡采集多路模拟信号后，进行自动补偿，暂存后进行超门限值状态判决，然后将处理结果通知驱动程序；

驱动程序，监视板卡信息，并实时的通知测试程序；

测试程序，检测驱动的采集数据的通知，读取采集的模拟信号数据，若接到发生超门限值中断时，测试程序将读取超门限值的状态信息和精确计时信息。

优选的，所述具有自动补偿功能的模拟量信号采集与超门限值精确计时程序，具体流程为：多路模拟量信号经隔离电路和调理电路处理后，被AD进行数字转化后，由主处理模块采集并自动补偿后进行超过门限值判断并计时；如果有超过门限值事件发生，将存储跳变信息并向驱动发送中断；

系统同时通过PCI总线协议与主机进行命令和信息交互，系统实时监听主机的命令。

进一步的，所述系统监听的主机命令如下：

1）门限值设置命令，用于设置各路的门限值

2）是否存储采集数据命令，如果选择将通过驱动通知上层应用程序存取采集的数据，否则上层应用程序不存储采集数据；

3）开始检测命令，用于启动板卡上的应用程序进行采集和超门限值判断；

4）停止检测命令，用于停止把卡上的应用程序进行采集和超门限值判断；

进一步的，还包括软件监测“线性光耦变换参数自动校正”功能的中断，当接收到该中断后，系统进入线性光耦变换参数自动校正功能模块，进行其变换参数的自动校正，提高系统采集模拟信号的幅度精度。该功能一般在使用前进行一次校正即可，校正参数固化存储于系统中，可用于下次测量时采集信号幅度的自动补偿。

优选的，所述驱动程序具体流程为：板卡的Windows驱动程序基于WDM模型进行开发，实现对板卡的加载、初始化、板卡的控制、中断响应、数据获取等功能。驱动主要实现的是PCI总线通信；驱动工作后，检测板卡中断，如果有板卡中断发生时，则根据中断的种类不同，发送不同事件中断通知上层测试程序。

所述测试程序的具体包括以下功能：

1）枚举板卡功能，当系统中有多块板卡协同工作时，该应用程序需要对板卡进行枚举，获取所有板卡的操作句柄；

2）板卡配置功能，用于配置板卡的工作条件，包括各路模拟信号的门限值，使能和禁用各路模拟信号采集的功能、是否存储采集数据的功能；

3）信号显示功能，可以回放各路采集的模拟信号；

4）启动板卡检测功能，使能板卡的数据采集和超门限值检测功能；

5）停止板卡检测的功能。

优选的，所述采集系统支持多板卡协同工作方式，可以同时对近百路模拟量信号进行采集和检测。

相对于现有技术，本发明的具有自动补偿功能的多路模拟信号采集系统的采集方法，具有以下有益的技术效果：