[发明专利]一种基于STM32的微弱电子信号捕获采集系统

说明书

本发明涉及仪器仪表技术领域，特别涉及一种基于STM32的微弱电子信号捕获采集系统；本发明包括静电计运放模块、压频转换模块、调节基频模块、脉宽调制模块、信号调理模块、高压脉冲模块、滤波模块、模数转换采集模块、STM32主控芯片、DAC转换芯片；本发明可以进行基流和基频调节，提高电子俘获速率，而且可以提高电子捕获检测器灵敏度和线性范围，本发明具有较高的采集精度，具备低噪声和低成本的性能。

技术领域

本发明涉及仪器仪表技术领域，特别涉及一种基于STM32的微弱电子信号捕获采集系统。

背景技术

传统电子捕获检测器(ECD)的采集电路难以通过对基流I0、基频F0精细调节，高压脉冲的宽度TW宽范围调节，在检测器池结构固定的情况下无法有效提高检测器灵敏度和线性范围，且存在采集精度低，噪声高，成本高等问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于STM32的微弱电子信号捕获采集系统，其对收集到的电子信号进行提取放大，并将放大后的信号进行采集并传输至上位机，在此过程中方便调整高压脉冲宽度、基流大小、基频大小，以适应电子捕获检测器的检测器池结构同时具有较高数据传输速率，可方便调整电子捕获检测器内各项指标系统至最佳性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于STM32的微弱电子信号捕获采集系统，其连接在电子捕获检测器，其中，包括：

静电计运放模块，用于将所述电子捕获检测器发送的微弱电子信号进行放大处理；

压频转换模块，用于将所述静电计运放模块传输的电压信号转换成频率；

调节基频模块，用于对所述压频转换模块传输的信号进行基频调节；

脉宽调制模块，用于对所述调节基频模块传输的信号进行调节脉宽；

信号调理模块，用于对所述脉宽调制模块传输的信号进行低通滤波；

高压脉冲模块，用于将所述信号调理模块传输的信号输入至所述电子捕获检测器的采集端；

滤波模块，用于滤除所述静电计放模块传输的信号中500KHZ以上频率的噪声；

模数转换采集模块，用于将所述滤波模块传输的信号中有用成分转换成数字信号传输至STM32主控；

STM32主控芯片，用于将所述模数转换采集模块传输的信号进行处理；

DAC转换芯片，用于将所述STM32主控芯片输出的信号进行转换输送至所述电子捕获检测器。

作为本发明的一种改进，所述STM32主控芯片与所述调节基频模块进行I/O接口通信。

作为本发明的进一步改进，所述静电计运放模块采用ADA4530-1运算放大器。

作为本发明的更进一步改进，所述压频转换模块采用AD652芯片。

作为本发明的更进一步改进，所述调节基频模块采用STC8F2K08S2芯片。

作为本发明的更进一步改进，所述脉宽调制模块采用SN74LVC1G123DCUT芯片。

作为本发明的更进一步改进，所述信号调理模块包括低通滤波器和RC抗混叠滤波电路。

作为本发明的更进一步改进，所述模数转换采集模块采用AD7190芯片。

作为本发明的更进一步改进，所述DAC转换芯片采用LTC2756芯片。

作为本发明的更进一步改进，所述STM32主控芯片与所述DAC转换芯片进行SPI接口通信。