CN101859108A - 用Spider8数据采集系统输出同步信号的控制电路 - Google Patents
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Abstract
一种用Spider8数据采集系统输出同步信号的控制电路，包括12位二进制计数器CD4040、模拟开关CD4051和分频系数选择接插件，Spider8数据采集系统的第18引脚和第19引脚连接线路板端口的第1、2脚，所述线路板端口连接所述二进制计数器CD4040的输入端，所述二进制计数器CD4040的输出端分别连接模拟开关CD4051，所述模拟开关CD4051的三位选择信号端与分频系数选择接插件连接，所述模拟开关CD4051的输出端连接同步信号输出端口。本发明提供一种能够保证数据交换时的采样精确同步的用Spider8数据采集系统输出同步信号的控制电路。
Description
技术领域
本发明涉及Spider8数据采集系统输出同步信号的控制电路。
背景技术
德国HMB公司是以全球最著名传感器及放大器生产厂家，目前国内各计量检测机构选择力、力矩等传感器时的首选公司。Spider8是HBM公司生产的用于动态数据采集的多通道PC数据采集系统。Spider8的每个通道均提供到传感器，放大器，滤波器和自己的数模转换器的激励。稳定且抗干扰的载波测量放大器使Spider8能应用于力，位移，压力和其它机械量测量(采用应变和电感传感器)。对于用应变1/4电桥的测量，可以为每个通道提供3线连接技术-3个可选补偿电阻和进行分流标定。16个数字输入输出，并带有一个外部触发输入。Spider8可扩展到8通道或8台Spider8共64信道。有2个内嵌模块扩展：一个作为CF放大器，一个作为直流放大器：采用电独立的输出，应用于热电偶或Pt100的温度测量或电压，电流和阻抗测量。Spider8所有通道的数模转换器能同步操作，每个通道分度为16bit，速率最大为9600测量/秒。Spider8会根据系统提供的9600Hz的信号通过分频实现多档位的采样频率供用户选择。
但是，如果整个测量系统包括诸如编码器信号等其它不能接入Spider8的数字信号时，或者需要通过其它测试装置或采集卡(如NI公司的各类数据采集卡)，而且必须和Spider8各通道实现同步采样时Spider8就存在很大的局限性。因为Spider8并没有提供和内部采样频率相同的时钟信号输出，同时也没有提供频率可设置的外部时钟信号输入。由于缺少完全统一的时钟信号，不同采集卡间即使设置成相同的采样频率，但由于时钟源间存在的微小差异，随着时间的推移必然会造成采样信号的混乱。这在高精度动态采集系统中是致命的问题。
图1是Spider8背部接线图，其中左侧8个15针接口为Spider8的8个通道，用于连接传感器。中间上面的25针接口为“PRINTER/Slave”，用于连接打印机或者作为Slave连接组作为Master的Spider8。其下面的25针接口为“PC/Master”，该接口用于连接电脑或者作为Master的Spider8，从而连接作为Slave的Spider8实现多台Spider8串联。上述两个接口的第18脚分别是“Clock out(Synchronization)”和“Clock in(Synchronization)”。使用者首先会认为这两个脚是作为同步信号输入和输出的，但遗憾的是这两个接口是专门用于和电脑连接或者两台Spider8相连接时专用的接口，“Clock in(Synchronization)”和“Clockout(Synchronization)”的信号频率固定为9600Hz，不受用户控制。即使用户设置采样频率为300Hz，“Clock out(Synchronization)”输出信号仍旧是9600Hz，即系统的最高采样频率，用户所选择的分频系数对该端口不起作用。同时HBM公司也未提供可输出用户选择采样频率的时钟信号输出功能。
发明内容
为了克服现有的Spider8数据采集系统与其他测试装置或采集卡交换数据时同步性差、精度低的不足，本发明提供一种能够保证数据交换时的采样精确同步的用Spider8数据采集系统输出同步信号的控制电路。
为了解决上述技术问题所提出的技术方案为：
一种用Spider8数据采集系统输出同步信号的控制电路，包括12位二进制计数器CD4040、模拟开关CD4051和分频系数选择接插件，Spider8数据采集系统的第18引脚和第19引脚连接线路板端口的第1、2脚，所述线路板端口连接所述二进制计数器CD4040的输入端，所述二进制计数器CD4040的输出端分别连接模拟开关CD4051，所述模拟开关CD4051的三位选择信号端与分频系数选择接插件连接，所述模拟开关CD4051的输出端连接同步信号输出端口。
进一步，所述Spider8的“PC/Master”接口右侧有一个25针的“DigitalI/O”接口，所述“Digital I/O”接口的第13脚、25脚和12脚与分频系数选择接插件的同步信号分频系数选择接口连接。
本发明是利用Spider8提供的“Clock out(Synchronization)”信号以及Spider8提供的开关量信号输出功能，设计简单的电路实现用户可控的采样同步信号输出功能，从而满足Spider8与其它数据采集系统间的同步采样功能。
分频电路实现，如图2所示。J1输入9600Hz信号，经过12位2进制计数器CD4040的分频作用，Q1至Q7分别输出9600Hz、4800Hz、2400Hz、1200Hz、600Hz、300Hz、150Hz信号，J3为分频系数选择接插件，连接模拟开关CD4051，可由外部控制，或者可直接通过跳线实现分频信号输出选择。CD4051输入信号通过3位选择信号000至110对信号进行选择，为111时无信号输出。接插件J2输出分频信号。
在Spider8的“PC/Master”接口右侧有一个25针的“Digital I/O”接口。利用该口的第13脚(Output0)、25脚(Output1)和12脚(Output2)作为同步信号分频系数选择。用户根据已选择的Spider8的采样频率，即分频系数，控制该口的信号输出实现对9600Hz“Clock out”信号的分频，然后输出至其它采集系统从而实现采样信号的完全同步。
本发明的技术效果为：能够保证数据交换时的采样精确同步。
附图说明
图1是Spider8数据采集系统的接线图。
图2是用Spider8数据采集系统输出同步信号的控制电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述。
参照图1和图2，一种用Spider8数据采集系统输出同步信号的控制电路，包括12位二进制计数器CD4040、模拟开关CD4051和分频系数选择接插件，Spider8数据采集系统的第18引脚和第19引脚连接线路板端口的第1、2脚，所述线路板端口连接所述二进制计数器CD4040的输入端，所述二进制计数器CD4040的输出端分别连接模拟开关CD4051，所述模拟开关CD4051的三位选择信号端与分频系数选择接插件连接，所述模拟开关CD4051的输出端连接同步信号输出端口。
所述Spider8的“PC/Master”接口右侧有一个25针的“Digital I/O”接口，所述“Digital I/O”接口的第13脚、25脚和12脚与分频系数选择接插件的同步信号分频系数选择接口连接。
分频电路实现，如图2所示。J1输入9600Hz信号，经过12位2进制计数器CD4040的分频作用，Q1至Q7分别输出9600Hz、4800Hz、2400Hz、1200Hz、600Hz、300Hz、150Hz信号，J3为分频系数选择接插件，连接模拟开关CD4051，可由外部控制，或者可直接通过跳线实现分频信号输出选择。CD4051输入信号通过3位选择信号000至110对信号进行选择，为111时无信号输出。接插件J2输出分频信号。
在Spider8的“PC/Master”接口右侧有一个25针的“Digital I/O”接口。利用该口的第13脚(Output0)、25脚(Output1)和12脚(Output2)作为同步信号分频系数选择。用户根据已选择的Spider8的采样频率，即分频系数，控制该口的信号输出实现对9600Hz“Clock out”信号的分频，然后输出至其它采集系统从而实现采样信号的完全同步。
实现方式：“PRINTER/Slave”第18脚(“Clock out”)和第19脚(“Ground”)连接到线路板端口“J1”的第1、2脚。
“PC/Master”第1脚(“VCC”)、第13脚(Output0)、25脚(Output1)、12脚(Output2)和第2脚(“Ground”)连接至线路板端口“J3”的第1至5脚。
线路板的“J2”端口输出用户选择的同步信号。
Claims (2)
1.一种用Spider8数据采集系统输出同步信号的控制电路，其特征在于：所述控制电路包括12位二进制计数器CD4040、模拟开关CD4051和分频系数选择接插件，Spider8数据采集系统的第18引脚和第19引脚连接线路板端口的第1、2脚，所述线路板端口连接所述二进制计数器CD4040的输入端，所述二进制计数器CD4040的输出端分别连接模拟开关CD4051，所述模拟开关CD4051的三位选择信号端与分频系数选择接插件连接，所述模拟开关CD4051的输出端连接同步信号输出端口。
2.如权利要求1所述的用Spider8数据采集系统输出同步信号的控制电路，其特征在于：所述Spider8的“PC/Master”接口右侧有一个25针的“Digital I/O”接口，所述“Digital I/O”接口的第13脚、25脚和12脚与分频系数选择接插件的同步信号分频系数选择接口连接。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 《仪器仪表学报》 20050831 任秀丽，张翠华 实时嵌入式系统总线的容错技术 中国仪器仪表学会 578-581 第26卷, 第8期 2 * |
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