[实用新型]一种数据采集卡

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集卡。

背景技术

冲击试验机是对金属材料在动负荷下抵抗冲击性能进行检测的仪器。冲击试验机包括夏比缺口冲击试验机和示波冲击试验机，其中，夏比缺口冲击试验机根据摆锤冲击前位能与冲击后剩余位能之差在度盘上显示出来的方式，得到试样的吸收功；示波冲击试验机根据仪器化冲击锤测量冲击全过程中施加的力，以实现推导出加速度、微位移和能量。

由于测量信号的动态特性和试样冲击发生时间短暂，因而，力信号的动态特征要求每毫秒至少采集1000个数据点才能精确的表现外加力，以实现冲击试验机通过足够的数据点刻画试验信号的动态部分。然而，现有的冲击试验机检测结果的精确度有所不足。

发明内容

本实用新型所要解决的问题就是提供一种数据采集卡，提高冲击试验机检测结果的精度。

为解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种数据采集卡，包括带有金手指的板卡，所述板卡上设有若干信号接口、SRAM、EEPROM储存器和FPGA可编程芯片，所述若干信号接口和所述EEPROM储存器分别与所述FPGA可编程芯片连接，所述FPGA可编程芯片包括SPI总线、Ctrl-FIFO、SRAM-Ctrl、DMA、PCIE-Core和命令消息，所述SPI总线、所述Ctrl-FIFO、所述SRAM-Ctrl、所述SRAM、所述DMA和所述PCIE-Core依次连接，所述Ctrl-FIFO与所述命令消息连接，所述命令消息和所述SRAM-Ctrl分别与所述PCIE-Core连接，所述PCIE-Core与所述金手指连接。

本实用新型中，Ctrl-FIFO(先入先出队列控制模块)用于控制数字信号写入FIFO，当FIFO采集到一定数量的数字信号时，SRAM-Ctrl(存储器控制模块)将FIFO采集到的数字信号写入SRAM，PCIE-Core用于控制SRAM-Ctrl是否将Ctrl-FIFO采集到的数字信号写入SRAM，DMA将SRAM内的数字信号高速传递给PCIE-Core。如此设计，提高FPGA可编程芯片处理数字信号的速度，数据采集卡安装在冲击试验机上，当FPGA可编程芯片处理数字信号的速度提高时，冲击试验机每毫秒采集到的数据点将会得到增加，从而实现提高冲击试验机检测结果的精度。

本实用新型中，FPGA可编程芯片包括SPI总线、Ctrl-FIFO、SRAM-Ctrl、DMA和PCIE-Core。如此设计，数据采集卡的集成度提高、体积减小、生产成本低、可靠性好。

本实用新型中，金手指只是一个插接件，即物理连接器。FPGA可编程芯片的PCIE-Core逻辑完成PC到数据采集开的桥接。

本实用新型中，数据采集卡通过FPGA可编程芯片分别与电荷放大器和电桥输入兼容，以方便用户选择传感器。

本实用新型中，命令消息的作用是解析PCIE-Core发过来的数据，例如，PCIE-Core写I²C的参数数据，PCIE-Core写开始采集数字信号的命令，PCIE-Core写返回I²C的参数数据等。

进一步的，所述FPGA可编程芯片还包括I²C，所述EEPROM储存器与所述命令消息之间通过所述I²C连接。如此设计，实现EEPROM储存器中的相关参数传递给PC。

进一步的，所述若干信号接口包括第一信号接口、第二信号接口和第三信号接口，所述第一信号接口和所述第二信号接口分别与所述SPI总线通过AD转换电路连接，所述FPGA可编程芯片还包括正交编码器和I/0，所述正交编码器和所述I/0分别与所述第三信号接口连接。AD转换电路将第一信号接口的模拟信号和第二信号接口的模拟信号转换为数字信号。

进一步的，所述第一信号接口与所述AD转换电路的连接电路上设有精密放大器。精密放大器用于放大第一信号接口的模拟信号。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例中数据采集卡的结构示意图。

具体实施方式