[发明专利]一种用于火花光谱仪的信号采集控制系统

摘要

一种用于火花光谱仪的信号采集控制系统，属于火花光谱仪技术领域。包括PC机、网线、数据采集传输处理模块、串口线、负高压控制模块。PC机与数据采集传输处理模块通过以太网通讯，负高压控制模块输出多路负高压控制信号，数据采集传输处理模块对多通道光电检测器输出信号进行采集、处理及传输。优点在于，采用高分辨率高速并行AD采集元素谱线强度，因而采集速率快、精度高；采用多通道DA设置施加在光电检测器的负高压，实现多通道的负高压的实时数字化控制；采用FPGA作为主控制器，实现系统各项功能并行实时处理；采用FPGA内建FIFO进行存储，实现谱线强度信号的实时存储及处理；通过以太网与PC机通讯，提高通讯可靠性。

主权项

1.一种用于火花光谱仪的信号采集控制系统，其特征在于，系统包括：PC机、网线、信号采集传输处理模块、串口线、负高压控制模块；其中，PC机通过网线与信号采集传输处理模块通信，信号采集传输处理模块输出IO信号控制光源系统产生同步信号，同时信号采集传输处理模块通过串口线与负高压控制模块通信，负高压控制模块输出1‑60路负高压控制信号施加在光电检测器，光源产生的同步信号触发信号采集传输处理模块根据PC机配置的参数对1‑100通道检测器输出信号进行采集、存储及打包，打包后的数据通过网线传输到PC机处理及显示；所述的信号采集传输处理模块由通道选择单元、AD采集单元、存储器单元、主控器单元、IO控制单元及以太网通信单元组成；通道选择单元由多片16路模拟开关芯片构成，通过主控器的配置实现1‑100通道检测器输出信号的选通；AD采集单元由参考电压配置电路、输入信号跟随电路及一片16位高速AD芯片构成，通过主控器的配置实现1‑100通道检测器输出信号的采集；存储器单元由主控制器FPGA内建FIFO构成，实现对采集到的信号缓存；IO控制单元由电平转换芯片构成，通过主控器的配置实现对光源、负高压及普通IO的控制；以太网控制单元由一片内部集成10/100M以太网控制器，MAC和TCP/IP协议栈的芯片构成，通过主控器的配置实现与PC机的双向通信。