CN110417413B - 一种模数转换系统、方法、装置及存储介质 - Google Patents

一种模数转换系统、方法、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种模数转换系统、方法、装置及存储介质，该系统包括：至少一个预处理模块、A/D转换单元以及控制器；所述预处理模块包括：依次相连的积分调理单元、开关控制单元以及恒流电源；各所述预处理模块中的积分调理单元并行连接，分别与所述A/D转换单元相连，各所述预处理模块中的开关控制单元及所述A/D转换单元分别与所述控制器相连；本发明实施例提供的技术方案，通过预处理模块对电流信号的处理，保证了采集到连续的电流信号，保证了较高的线性度，避免了信号丢失，同时，采用A/D转换单元保证了模拟信号向数字信号转换的实时性，功率损耗也较小。

Description

一种模数转换系统、方法、装置及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及数据处理领域，尤其涉及一种模数转换系统、方法、装置及存储介质。
背景技术
模数转换也即将模拟信号转换为数字信号，由于通过传感器等装置获取到的温度、湿度、压力和电压等模拟信号需要转化为数字信号后，才能被计算机软件进行处理，因此，模数转换技术作为一种数据处理技术被广泛应用于各个领域中。
模拟信号是用连续变化的物理量表示的信息，其信号的幅度、频率或相位随时间作连续变化，或者在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号；而数字信号则是一种自变量和因变量均为离散的信号。现有的模数转换方法，通常利用A/D转换芯片来完成。
然而，采用A/D转换芯片直接对模拟信号进行模数转换操作，存在采样不连续的问题，常常会导致信号丢失，尤其是精度要求较高的应用环境下，转换效果极差，同时，A/D转换芯片的抗干扰能力较弱，极易受环境因素干扰。
发明内容
本发明实施例提供了一种模数转换系统、方法、装置及存储介质，以实现将模拟信号转换为数字信号。
第一方面，本发明实施例提供了一种模数转换系统，该系统包括：
至少一个预处理模块、A/D转换单元以及控制器；所述预处理模块包括：依次相连的积分调理单元、开关控制单元以及恒流电源；
各所述预处理模块中的积分调理单元并行连接，分别与所述A/D转换单元相连，各所述预处理模块中的开关控制单元及所述A/D转换单元分别与所述控制器相连；
所述积分调理单元，用于接收待处理的模拟信号，以及对所述待处理的模拟信号进行至少一级的分流及放大处理，并将处理后的模拟信号发送至所述A/D转换单元；
所述开关控制单元，用于根据所述控制器的启动或者停止信号，触发所述恒流电源执行或者停止向所述积分调理单元反向充电的操作；
所述恒流电源，用于向所述积分调理单元反向充电；
所述A/D转换单元，用于将获取到的所述处理后模拟信号进行模数转换处理以获取数字信号，并将所述数字信号发送至所述控制器；
所述控制器，用于接收所述数据信号，并根据所述数字信号，生成启动或者停止信号发送给所述开关控制单元。
第二方面，本发明实施例提供了一种模数转换方法，应用于本发明任意实施例所述的模数转换系统中，该方法包括：
获取A/D转换单元发送的数字信号，并根据所述数字信号判断对应的积分调理单元的积分电压是否超过预设阈值电压；其中，所述数字信号是由所述A/D转换单元将所述对应的积分调理单元发送的模拟信号进行模数转换处理后获取到的；
若所述积分电压超过所述预设阈值电压，则向所述对应的开关控制单元发送启动信号，以使所述开关控制单元开启，进而触发恒流电源向所述积分调理单元的反向充电操作，并进行积分电压的增量计算以及误差补偿，将补偿后的数字信号发出；
当获取到所述启动信号的发送时间距离当前时间的时间跨度等于预设时间时，向所述开关控制单元发送停止信号，以停止所述恒流电源向所述积分调理单元的反向充电操作。
第三方面，本发明实施例提供了一种模数转换装置，该装置包括：
阈值电压判断模块，用于获取A/D转换单元发送的数字信号，并根据所述数字信号判断对应的积分调理单元的积分电压是否超过预设阈值电压；其中，所述数字信号是由所述A/D转换单元将所述对应的积分调理单元发送的模拟信号进行模数转换处理后获取到的；
第一数字信号发送模块，用于若所述积分电压超过所述预设阈值电压，则向所述对应的开关控制单元发送启动信号，以使所述开关控制单元开启，进而触发恒流电源向所述积分调理单元的反向充电操作，并进行积分电压的增量计算以及误差补偿，将补偿后的数字信号发出；
停止信号发送模块，用于当获取到所述启动信号的发送时间距离当前时间的时间跨度等于预设时间时，向所述开关控制单元发送停止信号，以停止所述恒流电源向所述积分调理单元的反向充电操作。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所述的模数转换方法。
本发明实施例的技术方案，通过预处理模块对电流信号的处理，保证了采集到连续的电流信号，且具有较强的抗干扰能力，保证了较高的线性度，避免了信号的丢失，同时，采用A/D转换单元保证了模拟信号向数字信号转换的实时性，且占用体积较小，功率损耗也较小。
附图说明
图1A是本发明实施例一提供的一种模数转换系统的结构框图；
图1B是本发明实施例一提供的模数转换系统中预处理模块的结构框图；
图2是本发明实施例二提供的一种模数转换系统的结构框图；
图3是本发明实施例三提供的一种模数转换方法的流程图；
图4是本发明具体应用场景一提供的一种模数转换方法的流程图；
图5是本发明实施例四提供的一种模数转换装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1A所示为本发明实施例一提供的一种模数转换系统的结构框图，该系统包括：至少一个预处理模块100、A/D转换单元200以及控制器300；所述预处理模块100包括：依次相连的积分调理单元110、开关控制单元120以及恒流电源130；
各所述预处理模块100中的积分调理单元110并行连接，分别与所述A/D转换单元200相连，各所述预处理模块中100的开关控制单元120及所述A/D转换单元200分别与所述控制器300相连。
所述积分调理单元110，用于接收待处理的模拟信号，以及对所述待处理的模拟信号进行至少一级的分流及放大处理，并将处理后的模拟信号发送至所述A/D转换单元200。
分流，即将电流分成若干不同的线路，例如，将目标电路并联电阻，部分电流会通过该并联的电阻，使得通过该目标电路的电流变小，以避免目标电路中输入电流过大，造成电路损坏；而电阻的阻值越小，分流作用越明显。放大，即将经过分流处理后的模拟信号进行放大，以向A/D转换单元200提供稳定的模拟信号。
如图1B所示，可选的，在本发明实施例中，所述积分调理单元110包括分流电阻R1和R2，以及积分器，其中，积分器包括放大器和积分电容C1；所述分流电阻，与所述积分器并行连接，用于将获取到的所述模拟信号进行分流处理；在所述模拟信号不变的前提下，分流电阻使得流经积分器的电流变小；所述积分器，用于将经过分流处理后获得的电流信号进行放大处理，以及接收所述恒流电源130的反向充电。具体的，积分器中的积分电容C1用于接收所述恒流电源130的反向充电，所谓反向充电，是指恒流电源130输入积分电容C1的输电方向与模拟信号输入积分电容C1的输电方向相反，若模拟信号输入积分电容C1的输电方向为正向，则恒流电源130输入积分电容C1的输电方向为负向；若模拟信号输入积分电容C1的输电方向为负向，则恒流电源130输入积分电容C1的输电方向为正向。
所述开关控制单元120，用于根据所述控制器300的启动或者停止信号，触发所述恒流电源130执行或者停止向所述积分调理单元110反向充电的操作。
具体的，控制器300根据预设阈值电压，判断是否发送启动信号；其中，预设阈值电压包括预设正阈值电压和预设负阈值电压，预设正阈值电压和预设负阈值电压的数值相等，方向相反。当模拟信号输入电流的方向为正向时，积分器反向积分到达预设负阈值电压时，控制器300向开关控制单元120发送启动信号，触发恒流电源130发送负向恒流源，积分器向恒流电源130放电；当积分器的积分电压下降至0时，控制器300发送停止信号，关闭开关控制单元120。而当模拟信号输入电流的方向为负向时，积分器反向积分到达预设正阈值电压时，控制器300向开关控制单元120发送启动信号，触发恒流电源130发送正向恒流源，恒流电源130向积分器放电；当积分器的积分电压下降至0时，控制器300发送停止信号，关闭开关控制单元120。
特别的，预设时间是积分器的积分电压从预设正阈值电压或预设负阈值电压降为0所需要的时间，可以通过预设阈值电压以及恒流电源130的输出电流确定；预设阈值电压越大，恒流电源130的输出电流越小，则需要较长的时间完成放电操作，因此，上述过程所需要的时间越大；预设阈值电压越小，恒流电源130的输出电流越大，则需要较短的时间完成放电操作，因此，上述过程所需要的时间越小。因此，根据预设阈值电压以及恒流电源130的输出电流确定预设时间，控制器300在发送启动信号后，经过该预设时间，再次发送停止信号。
所述恒流电源130，用于向所述积分调理单元110反向充电；恒流电源即输出电流大小为恒定不变的电源，不会随着电压的变化而变化；在本发明实施例中，可以通过恒压电源(即输出电压值固定，不随负载和输入电压等外部条件而变化的电源)与高精度的固定电阻来实现电流的稳定输出，达到恒流源输出的目的；特别的，当开关控制单元120获取到启动信号，触发恒流电源130向所述积分调理单元110反向充电时，积分器的积分电压是恒流电源130的输入电流和模拟信号的输入电流共同作用的结果。
所述A/D转换单元200，用于将获取到的所述处理后模拟信号进行模数转换处理以获取数字信号，并将所述数字信号发送至所述控制器300。可选的，A/D转换单元200包括A/D转换芯片，A/D转换芯片即实现模拟信号转换为数字信号的芯片，在本发明实施例中，对A/D转换芯片的型号不作具体限定。
所述控制器300，用于接收所述数据信号，并根据所述数字信号，生成启动或者停止信号发送给所述开关控制单元120。可选的，在本方发明实施例中，所述控制器300可以为MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)；MCU是把中央处理器(Central Process Unit，CPU)的频率与规格适当缩减后，与内存(Emory)和计数器(Timer)等整合而成的单一芯片，以使在不同的应用场合下实现不同的控制组合。
可选的，在本发明实施例中，所述模数转换系统，还包括：时钟信号单元；
所述时钟信号单元，连接所述控制器300，用于向所述控制器300提供时钟信号。
可选的，在本发明实施例中，所述模数转换系统，还包括：SPI接口和/或UART接口；
所述SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)接口和/或UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)接口，连接所述控制器300，用于将所述控制器300获取到的所述数字信号发出。
本发明实施例的技术方案，通过预处理模块对电流信号的处理，保证了采集到连续的电流信号，且具有较强的抗干扰能力，保证了较高的线性度，避免了信号的丢失，同时，采用A/D转换单元保证了模拟信号向数字信号转换的实时性，且占用体积较小，功率损耗也较小。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种模数转换系统的结构框图，在本实施例中将该系统应用于惯性导航设备中；待处理的模拟信号包括石英挠性加速度计输出的电流信号；该系统具体包括：三个预处理模块100、A/D转换单元200以及控制器300；所述预处理模块200包括：依次相连的积分调理单元110、开关控制单元120以及恒流电源130。
各所述预处理模块100中的积分调理单元110并行连接，分别与所述A/D转换单元200相连，各所述预处理模块中100的开关控制单元120及所述A/D转换单元200分别与所述控制器300相连。
石英挠性加速度计采用挠性支承技术，相比于其它类型的加速度计，结构简单又同时具备了高精度的特点，因此，适合应用于对精度要求极高的惯性导航设备中。由于惯性导航设备中通常需要三个石英挠性加速度计分别获取X、Y和Z轴方向的加速度，因此，在本发明实施例中，需要三个预处理模块100，分别接收上述三个石英挠性加速度计输出的电流信号。
积分调理单元110中的分流电阻的选择，需要满足控制器定时采样的要求，保证在输入最大测量电流时，在一个采样周期内积分器的电流不会饱合，同时也不能让积分器的输入电流太小，以免使分辨率设置过低。以图1B中的分流电阻R1和R2为例，石英挠性加速度计最大输出电流为30mA，假设积分器初始积分电压为0，根据积分器的积分电压公式
Figure BDA0002153065410000091
其中t为积分周期时间，取t＝0.001s；U为积分电压为4V；C为积分电容值为0.1uF，i为积分器的输入电流，根据上述公式可知i＝0.4mA；通过R1和R2的电流的比值为(30-0.4)/0.4＝74，为了适应标准电阻的电阻值，在本发明实施例中取电阻比例约为80，由此可以获得分流电阻R1和R2的数值分别是249欧姆和20000欧姆。特别的，由于分流电阻的温度漂移和长期稳定性都会影响到转换精度，所以分流电阻R1和R2选取同一材质的金属膜高精度电阻，因为同一类型电阻的性能具有相似性，在一定程度上降低了对电阻的指标要求。
在本发明实施例中，可选的，积分器中的放大器可以为OPA228运算放大器；OPA228运算放大器的输入电阻为1000M欧姆，偏移电压为5uV，电压漂移为0.1uV/℃，偏置电流为2.5nA，在0.1HZ至10HZ的频率范围内输入电压噪声数值仅为15nV，因此，其具有高精度低噪声的特点。积分器中的积分电容可以为金属化聚苯硫醚电容器，其额定电压为50V，容值为0.1uF，具有漏电流小，以及在整个温度范围内变化较小的特点。
在本发明实施例中，可选的，开关控制单元120可以为ADG411控制开关；ADG411控制开关为四通道的单刀单掷开关，具有低功耗和低导通电阻的特点。
在本发明实施例中，可选的，A/D转换单元200包括AD7608转换芯片，AD7608转换芯片是双极性18位的同步采样A/D转换芯片，输入范围是-10V至10V，共有8个输入通道；在惯性导航设备中，其中三个通道用来处理上述三个石英挠性加速度计输出的电流信号，其它的通道还可以用于温度采集，例如，电路板的温度采集、石英挠性加速度计的温度采集以及陀螺仪的温度采集；AD7608转换芯片的电源电压是5V模拟电压，可以通过ADP7118稳压器将正15V电压转换得到5V的模拟电压；AD7608转换芯片基准电压源可以由AD441BR电压源提供，其输出电压为2.500V，精度为0.02％，温度漂移为3PPM/℃；特别的，在本发明实施例中，可以将AD441BR电压源作为恒压电源，并与串行连接的固定电阻共同作为恒流电源130。
在本发明实施例中，可选的，控制器300可以为TMS320F2812数据处理器；TMS320F2812采用高性能的32为微控制单元，其主频达到150MHZ，片内256KB闪存，具备SPI、CAN、UART以及PWM等类型的接口，可将数据发送至用于导航计算的计算机中。
本发明实施例的技术方案，通过预处理模块对惯性导航设备中的石英挠性加速度计输出的电流信号进行处理，保证了获取的电流信号的连续性，避免了信号的丢失，同时，采用A/D转换芯片保证了模拟信号向数字信号转换的实时性，使得石英挠性加速度计输出的加速度值更准确，为惯性导航设备提供了精确的加速度参数。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种模数转换方法的流程图，本实施例可适用于将模拟信号转换为数字信号的情况，该方法可以由本发明实施例四中的模数转换装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并一般可以集成在如本发明任意实施例所述的模数转换系统中，典型的，可以以程序代码的方式集成在模数转换系统的控制器中，本发明实施例的方法具体包括如下步骤：
S301、获取A/D转换单元发送的数字信号，并根据所述数字信号判断对应的积分调理单元的积分电压是否超过预设阈值电压；其中，所述数字信号是由所述A/D转换单元将所述对应的积分调理单元发送的模拟信号进行模数转换处理后获取到的。
S302、若所述积分电压超过所述预设阈值电压，则向所述对应的开关控制单元发送启动信号，以使所述开关控制单元开启，进而触发恒流电源向所述积分调理单元的反向充电操作，并进行积分电压增量计算以及误差补偿，将补偿后的数字信号发出。
误差补偿包括零偏误差补偿和温度漂移误差补偿。在输入积分调理单元的模拟信号为0时，理论上积分调理单元输出的信号应该也为0，但是积分调理单元输出的信号实际并不为0，该实际输出的偏离0的幅度即为零偏，因此，零偏误差补偿也即对放大器的零偏现象进行的补偿。温度漂移是上述积分调理单元、开关控制单元、恒流电源以及A/D转换单元中的晶体管参数由于环境温度变化而产生的变化，而该变化可能造成静态工作点的不稳定，使电路动态参数不稳定。因此，对于零偏误差和温度漂移误差的补偿均由有助于获取精确的数字信号。
S303、当获取到所述启动信号的发送时间距离当前时间的时间跨度等于预设时间时，向所述开关控制单元发送停止信号，以停止所述恒流电源向所述积分调理单元的反向充电操作。
可选的，在本发明实施例中，在获取A/D转换单元发送的数字信号，并根据所述数字信号判断对应的积分调理单元的积分电压是否超过预设阈值之后，还包括：若所述积分电压未超过所述预设阈值电压，则进行误差补偿，并将补偿后的数字信号发出。
本发明实施例的技术方案，通过预处理模块对电流信号的处理，保证了采集到连续的电流信号，且具有较强的抗干扰能力，保证了较高的线性度，避免了信号的丢失，同时，采用A/D转换芯片保证了模拟信号向数字信号转换的实时性，且占用体积较小，功率损耗也较小。
具体应用场景一
如图4所示，本发明应用场景是在上述实施例的基础上提出的一种模数转换方法，该方法可以由上述实施例中的控制器执行，具体的，该方法包括：
S401、初始化设置；执行S402。
初始化设置包括初始化控制器中的寄存器、设置定时中断、打开外部中断以及初始化I/O接口。
S402、自检后判断是否运行正常，若是，执行404；若否，执行S403；
自检包括对上述实施例中的积分调理单元、开关控制单元、恒流电源以及A/D转换单元的检测，判断各单元之间是否通信正常。
S403、闪烁指示灯。
通过闪烁自检指示灯，提示工作人员进行各功能单元的检测。
S404、开启定时中断，执行S405。
通过定时中断的方式进行数据采集。
S405、判断是否到达预设中断时间，若是，执行S407；若否，执行S406；
可选的，在本发明实施例中，预设中断时间设置为1ms。
S406、等待到达预设中断时间，返回执行S405。
S407、通过A/D转换单元获取数字信号，并进行数据处理。
S408、根据所述数字信号判断积分调理单元的阈值电压是否超过预设阈值电压，若是，执行S409，若否，执行S410。
S409、向开关控制单元发送启动信号，以使恒流电源向积分调理单元进行反向充电操作。
S410、计算所述积分调理单元的输入电流，进行误差补偿，并将补偿后数字信号发出，执行S411。
S411、经过预设时间后，向开关控制单元发送停止信号，以使恒流电源不再向积分调理单元进行反向充电操作，返回执行S406。
由于误差补偿操作及数字信号发出的过程，用时极少；而恒流电源向积分调理单元的反向充电操作，需要一个相对较长的时间，因此，通常情况下，向开关控制单元发送关闭信号的操作发生在误差补偿以及数字信号发出之后。
本发明实施例的技术方案，控制器通过A/D转换单元获取了数字信号，并通过对该数字信号的数据处理，判断是否达到预设阈值电压，以及进行误差补偿操作，最终将数据信号发出，保证了采集到连续的电流信号，且具有较强的抗干扰能力，保证了较高的线性度，避免了信号的丢失。
实施例四
图5是本发明实施例四所提供的模数转换装置，该装置具体包括：阈值电压判断模块510、启动信号发送模块520和停止信号发送模块530。
阈值电压判断模块510，用于获取A/D转换单元发送的数字信号，并根据所述数字信号判断对应的积分调理单元的积分电压是否超过预设阈值电压；其中，所述数字信号是由所述A/D转换单元将所述对应的积分调理单元发送的模拟信号进行模数转换处理后获取到的；
第一数字信号发送模块520，用于若所述积分电压超过所述预设阈值电压，则向所述对应的开关控制单元发送启动信号，以使所述开关控制单元开启，进而触发恒流电源向所述积分调理单元的反向充电操作，并进行积分电压的增量计算以及误差补偿，将补偿后的数字信号发出；
停止信号发送模块530，用于当获取到所述启动信号的发送时间距离当前时间的时间跨度等于预设时间时，向所述开关控制单元发送停止信号，以停止所述恒流电源向所述积分调理单元的反向充电操作。
可选的，在上述技术方案的基础上，模数转换装置，还包括：
第二数字信号发送模块，用于若所述积分电压未超过所述预设阈值电压，则进行误差补偿，并将补偿后的数字信号发出。
本发明实施例的技术方案，通过预处理模块对电流信号的处理，保证了采集到连续的电流信号，且具有较强的抗干扰能力，保证了较高的线性度，避免了信号的丢失，同时，采用A/D转换单元保证了模拟信号向数字信号转换的实时性，且占用体积较小，功率损耗也较小。
上述装置可执行本发明实施例三所提供的模数转换方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例三提供的方法。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行模数转换方法，该方法包括：
获取A/D转换单元发送的数字信号，并根据所述数字信号判断对应的积分调理单元的积分电压是否超过预设阈值电压；其中，所述数字信号是由所述A/D转换单元将所述对应的积分调理单元发送的模拟信号进行模数转换处理后获取到的；
若所述积分电压超过所述预设阈值电压，则向所述对应的开关控制单元发送启动信号，以使所述开关控制单元开启，进而触发恒流电源向所述积分调理单元的反向充电操作，并进行误差补偿，将补偿后的数字信号发出；
当获取到所述启动信号的发送时间距离当前时间的时间跨度等于预设时间时，向所述开关控制单元发送停止信号，以停止所述恒流电源向所述积分调理单元的反向充电操作。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的模数转换方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述模数转换装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种模数转换系统，其特征在于，包括：至少一个预处理模块、A/D转换单元以及控制器；所述预处理模块包括：依次相连的积分调理单元、开关控制单元以及恒流电源；
各所述预处理模块中的积分调理单元并行连接，分别与所述A/D转换单元相连，各所述预处理模块中的开关控制单元及所述A/D转换单元分别与所述控制器相连；
所述积分调理单元，用于接收待处理的模拟信号，以及对所述待处理的模拟信号进行至少一级的分流及放大处理，并将处理后的模拟信号发送至所述A/D转换单元；
所述开关控制单元，用于根据所述控制器的启动或者停止信号，触发所述恒流电源执行或者停止向所述积分调理单元反向充电的操作；
所述恒流电源，用于向所述积分调理单元反向充电；
所述A/D转换单元，用于将获取到的所述处理后模拟信号进行模数转换处理以获取数字信号，并将所述数字信号发送至所述控制器；
所述控制器，用于接收所述数字信号，并根据所述数字信号，生成启动或者停止信号发送给所述开关控制单元。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述积分调理单元包括分流电阻和积分器；
所述分流电阻，与所述积分器并行连接，用于将获取到的所述模拟信号进行分流处理；
所述积分器，用于将经过分流处理后获得的电流信号进行放大处理，以及接收所述恒流电源的反向充电。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模数转换系统，还包括：时钟信号单元；
所述时钟信号单元，连接所述控制器，用于向所述控制器提供时钟信号。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模数转换系统，还包括：SPI接口和/或UART接口；
所述SPI接口和/或UART接口，连接所述控制器，用于将所述控制器获取到的所述数字信号发出。
5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述模数转换系统应用于惯性导航设备中。
6.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述待处理的模拟信号包括石英挠性加速度计输出的电流信号。
7.一种模数转换方法，应用于如权利要求1-6任一项所述的模数转换系统中，其特征在于，包括：
获取A/D转换单元发送的数字信号，并根据所述数字信号判断对应的积分调理单元的积分电压是否超过预设阈值电压；其中，所述数字信号是由所述A/D转换单元将所述对应的积分调理单元发送的模拟信号进行模数转换处理后获取到的；
若所述积分电压超过所述预设阈值电压，则向所述对应的开关控制单元发送启动信号，以使所述开关控制单元开启，进而触发恒流电源向所述积分调理单元的反向充电操作，并进行积分电压的增量计算以及误差补偿，将补偿后的数字信号发出；
当获取到所述启动信号的发送时间距离当前时间的时间跨度等于预设时间时，向所述开关控制单元发送停止信号，以停止所述恒流电源向所述积分调理单元的反向充电操作。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在获取A/D转换单元发送的数字信号，并根据所述数字信号判断对应的积分调理单元的积分电压是否超过预设阈值之后，还包括：
若所述积分电压未超过所述预设阈值电压，则进行误差补偿，并将补偿后的数字信号发出。
9.一种模数转换装置，其特征在于，应用于如权利要求1-6任一项所述的模数转换系统中，包括：
阈值电压判断模块，用于获取A/D转换单元发送的数字信号，并根据所述数字信号判断对应的积分调理单元的积分电压是否超过预设阈值电压；其中，所述数字信号是由所述A/D转换单元将所述对应的积分调理单元发送的模拟信号进行模数转换处理后获取到的；
第一数字信号发送模块，用于若所述积分电压超过所述预设阈值电压，则向所述对应的开关控制单元发送启动信号，以使所述开关控制单元开启，进而触发恒流电源向所述积分调理单元的反向充电操作，并进行积分电压的增量计算以及误差补偿，将补偿后的数字信号发出；
停止信号发送模块，用于当获取到所述启动信号的发送时间距离当前时间的时间跨度等于预设时间时，向所述开关控制单元发送停止信号，以停止所述恒流电源向所述积分调理单元的反向充电操作。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求7或8所述的模数转换方法。
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