[实用新型]高速多通道数据采集电路

说明书

本实用新型公开了一种高速多通道数据采集电路，包括用于接收多个通道数据的调理电路，调理电路连接至模数转换电路，模数转换电路连接FPGA数据处理单元；其中模数转换电路包括ADS1672芯片和晶体振荡器，晶体振荡器通过时钟缓冲电路连接至ADS1672芯片；本实用新型能够提高振动分析过程中数据采集部分的硬件性能，准确性高，能够满足高转速、高故障频率及其倍频的准确采集需求，从而保障技术人员对于故障的准确判断。

技术领域

本实用新型属于高速多通道数据采集分析技术领域，具体而言，为一种高速多通道数据采集电路。

背景技术

某直升机的振动监测过程中，需要同步高速采集多通道的AD数据，并对各通道数据同时且实时地进行大量的数据分析，以达到实时计算出技术人员可以用来确定故障所在以及严重程度的大量参数及分析信息。目前常见的方案为采用ADS1271进行数据采集，从而实现振动监测的功能，如图1所示的；由于ADS1271芯片最高数据率为105469SPS，即采用该芯片实现数据采集功能的硬件系统最高采样率只能达到100k，根据奈奎斯特定律，在100K的采样率下，该系统可以分析的最高的故障频率为50k。在针对某高转速涡轴发动机的振动监测中，我们发现该发动机在最大转速下最高的啮合频率为28500HZ，最高的叶片通过频率为30750HZ，在实际的故障诊断中，至少需要采集到最高故障频率的3倍频，故针对该高转速涡轴发动机的振动监测，需要分析的最高频率为30750HZ*3，即92.25k，也就是说至少需要达到200k的采样率才可以满足该涡轴发动机的振动监测需求，传统的实现方案已经不适用，容易造成对于高故障频率及其倍频的遗漏，从而影响技术人员对于故障的误判。

如我国某型直升机片及齿轮故障突出，影响飞行安全，急需发展可靠实时的振动监测设备，能在远远提前于故障发生时间点就报警，避免重大的事故发生。因为该涡轴发动机自身的高转速原因，针对该发动机的振动监测不但需要同时对多通道的数据进行采集处理及分析，而且需要高采样率的硬件采集方案，以保证对于高转速，高故障频率及其倍频的准确采集，从而保障技术人员对于故障的准确判断。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型为解决上述现有技术中的不足，提供一种高速多通道数据采集电路，提高采集、分析处理数据性能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种高速多通道数据采集电路，包括用于接收多个通道数据的调理电路，调理电路连接多个数据传输通道至模数转换电路，模数转换电路连接FPGA数据处理单元；其中模数转换电路包括ADS1672芯片，晶体振荡器通过时钟缓冲电路连接至ADS1672芯片。

进一步的，上述的高速多通道数据采集电路中：所述FPGA数据处理单元设有AD芯片速率配置模块和过压检测单元，所述ADS1672芯片通过管脚分别与所述过压检测单元和AD芯片速率配置模块连接。

进一步的，上述的高速多通道数据采集电路中：FPGA数据处理单元与ADS1672芯片通过SPI总线连接。

进一步的，上述的高速多通道数据采集电路中：所述调理电路为全差分调理电路。

进一步的，上述的高速多通道数据采集电路中：所述晶体振荡器的震荡频率为13.1072MHZ。

进一步的，上述的高速多通道数据采集电路中：所述ADS1672芯片连接有基准电压芯片以获取3V基准电压。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型技术提供的高速多通道数据采集电路，提高振动分析过程中数据采集部分的硬件性能，准确性高，能够满足高转速、高故障频率及其倍频的准确采集需求，从而保障技术人员对于故障的准确判断。

附图说明