[发明专利]多路数据采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及多路数据采集系统。

背景技术

在科学技术研究过程的各行业中，常常要对各种数据进行采集，随着现代化工业的发展，多路数据采集系统成为日益重要的技术，广泛应用于工农业等行业。多路数据采集系统通常采用的方法有，用微机控制，微机在工业领域中的一个主要应用就是与原有设备相结合，构成新的数字化、智能化的测控系统，从而提高原有设备的性能，但微机设备复杂、成本较高，使得微机控制的数据采集系统技术难度、成本都相应的提高，从而制约了微机在数据采集这方面的应用。随着可编程器件技术的飞速发展，应用领域日益扩大，各种型号、系列的可编程器件不断推出，许多新技术、新工艺被采用，因而具有更高的性能价格比。

发明内容

实现本发明目的的技术方案是：多路数据采集系统，包括传感器、模拟多路开关电路、运算放大电路、模数转化电路、可编程器件和存储器；传感器与模拟多路开关电路相连，模拟多路开关电路与运算放大电路连接，运算放大电路与模数转化电路相连；可编程逻辑器件控制控制多路数据采集系统的时序。

作为本发明的优化方案，模数转化电路包含采样保持电路和模数转换器，采样保持电路和模数转化电路相连。

作为本发明的优化方案，可编程器件为CPLD或FPGA。

本发明具有积极的效果：系统通过多路模拟开关采集多路数据，使其通过多路模拟转换开关，把采集到的多路模拟信号经过放大、采样保持、A/D(AnalogtoDigitalConverter，模数转换器)转换电路转换成数字信号，从而达到采集数据，监控，滤波等目的。本设计的系统实现了一种高性能、高智能的实用型多路数据采集系统，可达到对收集的数据进行监控，滤波等目的。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的结构图。

具体实施方式

如图1为本发明多路数据采集系统的结构图，包括传感器、模拟多路开关电路、运算放大电路、模数转化电路、可编程器件和存储器；传感器与模拟多路开关电路相连，模拟多路开关电路与运算放大电路连接，运算放大电路与模数转化电路相连；可编程逻辑器件控制控制多路数据采集系统的时序。下面对各个部分进行叙述：

(1)模拟多路开关电路

在不要求高速采样的场合，一般采用共享的A/D转换通道，分时对各路模拟量进行模/数转换，目的是简化电路，降低成本。用模拟多路开关来轮流切换模拟量与A/D转换器间的通道，使得在一个特定的时间内，只允许一路模拟信号输入到A/D转换器，从而实现分时转换的目的。由N个选通信号控制选择其中一个开关闭合，使对应的模拟输入端与多路开关的输出端接通，让该路模拟信号通过。

(2)运算放大电路

在数据采集时，来自传感器的模拟信号，一般都是比较弱的电平信号，因此需要放大电路把输入的模拟信号进行适当的放大。放大器的作用是将这些微弱的输入信号进行放大，以便充分利用A/D转换器的满量程分辨率。

(3)模数转化电路

模数转化电路包含采样保持电路和模数转换器，采样保持电路和模数转化电路相连。模拟信号进行A/D转换时，从启动转换到转换结束输出数字量，需要一定的转换时间。在这个转换时间内，模拟信号要基本保持不变。否则转换精度没有保证，特别当输入信号频率较高时，会造成很大的转换误差。要防止这种误差的产生，必须在A/D转换开始时将输入信号的电平保持住，而在A/D转换结束后又要跟踪辅入信号的变化。实现这种功能可以用采样/保持器来实现，因而，由于采样/保持器的加入，大大提高了数据采集系统的采集频率。A/D转换器是采样通道的核心。

可编程器件为CPLD或FPGA，通过CPLD或者FPGA控制A/D转换器或者后面的存储器的时序，实现采集数据的读取和写入等操作，从而有效的实现了多路数据采集系统同时对多路信号的采集。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。