CN104182551A - 多采样率多路同步数据采集系统及采集方法 - Google Patents

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王前
李韬
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Abstract

本发明提供一种多采样率多路同步数据采集系统及采样方法。该数据采集系统至少包括：能同时进行多路数据采集的数据采集卡；与所述数据采集卡连接且用于控制所述数据采集卡的采样参数的采样参数控制单元；以及与所述数据采集卡连接的数据分析单元，用于对所述数据采集卡同步采集的多路数据进行预定分析。本发明的数据采集系统及采集方法可在多种采样率下进行数据采集，而且，当采样点数足够则自动停止采样，由此可有效减少采样数据量，可广泛应用于非接触式测距、相位检测等工程实践。

Description

多采样率多路同步数据采集系统及采集方法
技术领域
本发明涉及数据采集领域，特别是涉及一种多采样率多路同步数据采集系统及采集方法。
背景技术
数据采集，又称数据获取，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。数据采集技术作为信息科学的一个重要分支，是以传感器、信号测量与处理、计算机等为基础而形成的一门综合应用技术。随着数据采集系统被广泛地应用在各种测试和控制系统中，人们越来越关注数据采集系统的各项技术指标，尤其是采样频率和精度等。现有的数据采集系统往往存在采样频率固定、功能单一、通用性差等缺点。因此，迫切需要一种采样率可变和通用性高的数据采集系统。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多采样率多路同步数据采集系统及采集方法，以便适用于不同场合。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种多采样率多路同步数据采集系统，其至少包括：
能同时进行多路数据采集的数据采集卡；
与所述数据采集卡连接的采样参数控制单元，用于控制所述数据采集卡的采样参数；
与所述数据采集卡连接的数据分析单元，用于对所述数据采集卡同步采集的多路数据进行预定分析。
优选地，所述采样参数包括采样频率、连续采样点数和采样时钟。
优选地，所述数据采集卡包括可编程芯片。
优选地，所述采样参数控制单元及数据分析单元基于计算机来实现。
优选地，所述数据采集卡包括基于EZ-USB FX2系列的CY7C68013芯片形成的USB接口处理单元。
优选地，所述数据采集卡包括基于AD9238芯片形成的模数转换单元。
本发明还提供一种数据采样方法，其至少包括：
1）采样开始时，采样参数控制单元将用户输入的采样参数提供至数据采集卡；
2）所述数据采集卡基于所述采样参数中的采样频率及采样时钟开始同步进行多路数据的采集；
3）当所采集的数据的点数与所述采样参数中的连续采样点数相同时，所述数据采集卡停止数据采集。
如上所述，本发明的多采样率多路同步数据采集系统及采集方法，具有以下有益效果：能同步采样多路数据，而且能有效解决现在数据采集器功能单一、通用性差、采样数据量大等问题，可用于非接触式测距、相位检测等工程实践。
附图说明
图1显示为本发明的多采样率多路同步数据采集系统示意图。
图2显示为本发明的多采样率多路同步数据采集系统的一种优选实施例示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图所示，本发明提供一种多采样率多路同步数据采集系统。所述数据采集系统1至少包括：数据采集卡11、采样参数控制单元12及数据分析单元13。
所述数据采集卡11能同时进行两路数据的采集。
其中，所述数据采集卡11可采用任何能同时进行多路数据采集的电路，一种优选的数据采集卡如图2所示，该数据采集卡包括：模数转换单元111、数据缓冲单元112、控制单元113、与接口处理单元114。
所述模数转换单元111能同步接收多路模拟数据并分别转换成14位数字信号，例如，采用AD9238芯片来实现对两路模拟数据的同步转换。
所述数据缓冲单元112用于缓存所述模数转换单元112输出的多路14位数字信号，优选地，其可采用Altera公司的可编程芯片EP1C3T100来实现。
所述控制单元113用以读取所述数据缓冲单元112所缓存的数据并传送给所述接口处理单元114，优选地，其可采用Altera公司的可编程芯片EP1C3T100来实现。
所述接口处理单元114用于与所述采样参数控制单元12及数据分析单元13进行数据传输，例如，接收来自采样参数控制单元12的采集参数，以便所述控制单元113基于该些采集参数来控制所述模数转换单元111进行数据采集，此外，所述接口处理单元114还将所述模数转换单元111所采集的数据传输给所述数据分析单元13进行预定分析等，优选地，所述接口处理单元114采用EZ-USB FX2系列的CY7C68013芯片以及24LC00芯片来形成USB接口处理单元，其中，该CY7C68013芯片内部集成了USB2.0接口、8051单片机、RAM、通用可编程接口GPIF和FIFO存储器，24LC00芯片用于存储指令等信息。
所述采样参数控制单元12连接所述数据采集卡11，用于控制所述数据采集卡11的采集参数。
其中，所述采集参数包括与数据采集相关的参数，优选地，包括但不限于：采样频率、连续采样点数和采样时钟等。
所述采样参数控制单元12可采用任何能实现前述功能的电路，优选地，所述采样参数控制单元12可采用单片机、计算机等来实现。
所述数据分析单元13连接所述数据采集卡11，用于对所述数据采集卡11同步采集的多路数据进行预定分析。
具体地，所述数据采集分析单元13将所采集的多路数据分别形成后缀为.dat的数据文件，并采用诸如Matlab等数据分析工具对其进行数据分析。
优选地，所述数据采集分析单元13可采用计算机来实现，更为优选地，所述数据采集分析单元13与采样参数控制单元12配置在同一能驱动USB2.0接口的计算机中。
上述数据采集系统的工作过程如下：
当采样开始时，采样参数控制单元12将用户输入的采样参数提供至数据采集卡11；
接着，所述数据采集卡11基于所述采样参数中的采样频率及采样时钟开始同步进行多路数据的采集。
具体地，所述数据采集卡11的接口处理单元114将该些采样参数提供给控制单元113；随后，所述控制单元113基于采样参数中的采样频率及采样时钟来控制所述模数转换单元111进行模数转换，所述数据缓冲单元112以相应采样率来缓存模数转换单元111输出的多路数据。
接着，当所采集的数据的点数与所述采样参数中的连续采样点数相同时，所述数据采集卡11停止数据采集。
具体地，当连续采样点数达到相应连续采样点数时，所述控制单元113控制所述数据缓冲单元112和/或模数转换单元111停止工作。
此外，所述控制单元113在控制所述数据缓冲单元112缓存数据的同时，还控制所述数据缓冲单元112将所缓存的数据输出至所述接口处理单元114，并由所述接口处理单元114将数据送入数据采集分析单元13进行预定分析。
综上所述，本发明的多采样率多路同步数据采集系统及采集方法可设置多种采样频率，且可同时采集多路模拟信号，而且，当采样点数足够则自动停止采样，由此可有效减少采样数据量，因此，能用于非接触式测距、相位检测等工程实践，有效解决现有数据采集器功能单一、通用性差、采样数据量大等问题。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种多采样率多路同步数据采集系统，其特征在于，所述多采样率多路同步数据采集系统至少包括：
能同时进行多路数据采集的数据采集卡；
与所述数据采集卡连接的采样参数控制单元，用于控制所述数据采集卡的采样参数；
与所述数据采集卡连接的数据分析单元，用于对所述数据采集卡同步采集的多路数据进行预定分析。
2.根据权利要求1所述的多采样率多路同步数据采集系统，其特征在于：所述采样参数包括采样频率、连续采样点数和采样时钟。
3.根据权利要求1所述的多采样率多路同步数据采集系统，其特征在于：所述数据采集卡包括可编程芯片。
4.根据权利要求1所述的多采样率多路同步数据采集系统，其特征在于：所述采样参数控制单元及数据分析单元基于计算机来实现。
5.根据权利要求1所述的多采样率多路同步数据采集系统，其特征在于：所述数据采集卡包括基于EZ-USB FX2系列的CY7C68013芯片形成的USB接口处理单元。
6.根据权利要求1所述的多采样率多路同步数据采集系统，其特征在于：所述数据采集卡包括基于AD9238芯片形成的模数转换单元。
7.一种数据采样方法，其特征在于：所述数据采样方法至少包括：
1）采样开始时，采样参数控制单元将用户输入的采样参数提供至数据采集卡；
2）所述数据采集卡基于所述采样参数中的采样频率及采样时钟开始同步进行多路数据的采集；
3）当所采集的数据的点数与所述采样参数中的连续采样点数相同时，所述数据采集卡停止数据采集。
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