CN109932942A - 一种检测综合数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明中公开了一种检测综合数据采集系统，包括信号采集电路、调理电路、AD转换电路、控制单元、处理单元、时钟电路和通讯接口电路，所述调理电路连接AD转换电路，AD转换电路、时钟电路和通讯接口电路分别连接到控制单元，所述控制单元连接到处理单元，所述信号采集电路采用传感器电路，传感器电路连接到调理电路。系统中FPGA负责前端光耦和ADSl278的控制，以及与上位机软件的通信，DSP处理器用于对信号进行处理；传感器输出的信号经过前端的运放电路调理后输入到ADC进行模数转换。
Description
技术领域
本发明涉及信息采集技术领域，特别涉及一种检测综合数据采集系统。
背景技术
随着信息激素的快速发展，数字信号处理技术得到了快速的发展。目前，对信号采集系统处理的目标信号主要包括电信号、磁信号、机械信号、热信号和声信号等，通过信号采集系统，提取出纯正的信号或信号的特征，进行信号频谱分析。在汽车、船舶、工业测量等领域，对设备的状态进行有效的检测是设备维修和监控中一项基本的工作。现有的数据采集系统大多存在难以满足高速数据采集的要求，无法处理大量数据运算的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种检测综合数据采集系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种检测综合数据采集系统，包括信号采集电路、调理电路、AD转换电路、控制单元、处理单元、时钟电路和通讯接口电路，所述调理电路连接AD转换电路，AD转换电路、时钟电路和通讯接口电路分别连接到控制单元，所述控制单元连接到处理单元，所述信号采集电路采用传感器电路，传感器电路连接到调理电路。
进一步地，所述调理单元包括运放电路和差分电路，所述差分电路连接到运放电路，所述运放电路优选采用OPA140放大器，用于电压跟随器提高输入阻抗，差分电路优选采用THS4512芯片。
进一步地，所述AD转换电路采用ADS1278模数转换器。
进一步地，所述控制单元采用FPGA芯片，处理单元采用DSP处理芯片。
进一步地，所述通讯接口电路采用W5300芯片。
本发明中系统采用FPGA与DSP处理器结合，实现对高速数据的快速处理和采集，具有很好的抗干扰性能和稳定性。
附图说明
图1为本发明系统结构框图。
图2为本发明中控制单元与处理单元连接图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1，本实施例中的检测综合数据采集系统，包括信号采集电路、调理电路、AD转换电路、控制单元、处理单元、时钟电路和通讯接口电路，所述调理电路连接AD转换电路，AD转换电路、时钟电路和通讯接口电路分别连接到控制单元，所述控制单元连接到处理单元，所述信号采集电路采用传感器电路，传感器电路连接到调理电路。
调理单元包括运放电路和差分电路，所述差分电路连接到运放电路，所述运放电路优选采用OPA140放大器，用于电压跟随器提高输入阻抗，差分电路优选采用THS4512芯片。传感器的信号首先经光耦切换至电压跟随器中，经过缓冲后输入到THS4521进行滤波降噪和差分输出，实现对信号采集前的缓冲处理。
本实施例中，AD转换电路采用ADS1278模数转换器。ADSl278芯片采样率最高144kSPS，支持8通道同步采集，且每个通道可独立开启或关闭，互不影响。芯片内部集成有8个独立的6阶斩波稳定调制器、低纹波线性相位FIR滤波器、输入多路复用器等功能，可满足传感信号采集模数转换的要求。
本实施例中控制单元采用FPGA芯片，处理单元采用DSP处理芯片。FPGA负责前端ADSl278数据的读取和控制，DSP用于数据的处理；DSP通过集成的通用并行接口与FPGA通信，保障数据的高速传输；如图2为本实施例中FPGA与DSP连接电路图。
通讯接口电路采用W5300芯片。芯片内部集成10/100M以太网控制器，支持固件TCP/IP协议，适用于高性能的嵌入式领域，与FPGA采用8/16位并行总线接口。
本实施例中FPGA负责前端光耦和ADSl278的控制，以及与上位机软件的通信，DSP处理器用于对信号进行处理；传感器输出的信号经过前端的运放电路调理后输入到ADC进行模数转换。
本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种检测综合数据采集系统，其特征在于：包括信号采集电路、调理电路、AD转换电路、控制单元、处理单元、时钟电路和通讯接口电路，所述调理电路连接AD转换电路，AD转换电路、时钟电路和通讯接口电路分别连接到控制单元，所述控制单元连接到处理单元，所述信号采集电路采用传感器电路，传感器电路连接到调理电路。
2.根据权利要求1所述的检测综合数据采集系统，其特征在于：所述调理单元包括运放电路和差分电路，所述差分电路连接到运放电路，所述运放电路优选采用OPA140放大器，用于电压跟随器提高输入阻抗，差分电路优选采用THS4512芯片。
3.根据权利要求1所述的检测综合数据采集系统，其特征在于：所述AD转换电路采用ADS1278模数转换器。
4.根据权利要求1所述的检测综合数据采集系统，其特征在于：所述控制单元采用FPGA芯片，处理单元采用DSP处理芯片。
5.根据权利要求1所述的检测综合数据采集系统，其特征在于：所述通讯接口电路采用W5300芯片。
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