CN211478926U - 一种多频率自动切换的采样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多频率自动切换的采样装置，包括CPU中央处理器，内设包含3个或以上的采样频率点的数据库，这些采样频率点的组合可实现全频段周期信号采样均符合准确度要求，且内置多频率自动切换的相关算法；频率测量模块，测量被测周期信号源输出的周期信号；AD数据采集模块，采集被测周期信号源输出的周期信号。CPU中央处理器根据频率测量模块获取的频率信息通过多频率自动切换的相关算法从采样频率点的数据库中选取出合适的采样频率点来控制AD数据采集模块进行数据采集，从而实现多频率自动切换的精准采样。
Description
技术领域
本实用新型涉及周期信号采样领域，具体涉及一种多频率自动切换的采样装置。
背景技术
目前AD采样技术对周期信号进行采样时一般均采用单一固定采样频率的方式进行采样，此类方式存在较大的缺陷，采样过程中极易造成测量的误差，如(1)当采样频率与被测信号频率存在倍数关系时，将导致严重的采样失真；(2)采样频率值对信号采样的影响缺少量的衡量等。因此，采样频率应根据被测模拟量的变化动态以及测量需求决定。
实用新型内容
为解决上述技术问题，为解决现有以固定采样频率进行AD采样的缺陷，本实用新型提供一种多频率自动切换的采样装置。
本实用新型通过以下技术方案实现：
一种多频率自动切换的采样装置，包括：
CPU中央处理器，内设包含3个或以上的采样频率点的数据库，用于实现多频率自动切换；
频率测量模块，用于测量被测周期信号源输出的周期信号，获取所述被测周期信号源频率信息并输送给所述CPU中央处理器；
AD数据采集模块，用于采集所述被测周期信号源输出的周期信号。
具体的，CPU中央处理器内设有3个或以上的采样频率点的数据库，这些采样频率点的组合可实现全频段周期信号采样均符合准确度要求，且内含有多频率自动切换的相关算法；频率测量模块测量被测周期信号源输出的周期信号，并将获取的频率信息输送给CPU中央处理器；CPU中央处理器根据获取的频率信息通过多频率自动切换的相关算法选取合适的采样频率点控制 AD数据采集模块进行数据采集。
作为一种技术方案，CPU中央处理器内置多频率自动切换算法，用于根据被测周期信号的频率信息，实时从采样频率点的数据库中选择出合适的采样频率点。
具体的，CPU中央处理器接收频率测量模块获取的频率信息，通过内置的多频率自动切换算法对频率信息进行分析，继而从设有3个或以上的采样频率点的数据库中选择合适的采样频率点控制AD以此采样频率点进行数据采集。
作为一种技术方案，包括FPGA现场可编程逻辑器，用于接收所述CPU中央处理器选择的采样频率点信息，且控制所述AD数据采集模块进行数据采样，并将所述AD数据采集模块采集的数据传输给所述CPU中央处理器。
具体的，加入FPGA现场可编程逻辑器，更易实现多通道并行高速采样。
作为一种技术方案，AD数据采集模块为12bit或16bit或18bit或24bit的AD转换芯片。
具体的，AD转换芯片的选择可根据精度需求的不同进行调整。
作为一种技术方案，CPU为ARM处理器或DSP处理器。
具体的，根据实际选择合适的CPU中央处理器，其中DSP处理器数字运算能力较强。
作为一种技术方案，频率测量模块包括运算放大器和比较器。
具体的，频率测量模块中采用运算放大器对信号进行缩放处理，并结合比较器将信号转换为数字信号。
作为一种技术方案，频率测量模块还包括滤波处理装置。
具体的，频率测量模块内的滤波处理装置可有效去除干扰噪声，使频率测量模块测得的被测周期信号源的频率信息更为准确。
附图说明
附图1为本实用新型的一种多频率自动切换的采样装置的结构示意图；
附图2为本实用新型的3个或以上的采样频率点的符合准确度要求的频段分布；
1- CPU中央处理器；1-1-采样频率点的数据库；2- 频率测量模块；3-FPGA现场可编程逻辑器；4- AD数据采集模块。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型不仅限于以下实施例。
如图1所示，本实施例公开一种多频率自动切换的采样装置。
一种多频率自动切换的采样装置，包括CPU中央处理器1，内设包含3个或以上的采样频率点的数据库1-1；频率测量模块2；AD数据采集模块4和FPGA现场可编程逻辑器3。 频率测量模块2，测量被测周期信号源输出的周期信号，获取被测周期信号源频率信息并输送给CPU中央处理器1，CPU中央处理器1内置的多频率自动切换算法从采样频率点的数据库1-1中选取合适的采样频率点，将采样频率信息发送给FPGA现场可编程逻辑器3，继而控制AD数据采集模块4进行数据采样。AD数据采集模块4采集的数据经过FPGA现场可编程逻辑器3后，输送至CPU中央处理器1内进行数据处理。
图2示例性示出了本实施例的采样频率点的数据库1-1内的3个或以上的采样频率点的符合准确度要求的频段分布。实际操作过程中，获取3个或以上采样频率点的过程具体包括：建立模拟信号源，用于模拟产生周期信号；预设采样频段并形成一系列的采样频率点，依次将每个采样频率点去采集模拟信号源产生的周期信号，并根据采样结果的有效值符合设定的准确度为准则，获得这一系列每个采样频率点的符合准确度要求的频段分布。如图2所示，每个采样频率点的符合准确度要求的频段分布均不同，需以全频段分布均符合准确度要求为目的，选取3个或以上的采样频率点（频率A，频率B，频率C……）。以fa~ff的采样频段范围为例，fd~fe频段内，频率A不符合准确度要求；fa~fc频段内，频率B不符合准确度要求；fa~fb和fe~ff频段内，频率C不符合准确度要求。因此，如对fa~ff频段进行采样，需不断切换并选择合适采样频率点进行采样：其中在fa~fb频段范围内，需切换选择频率A进行采样；在fb~fc频段范围内，频率A和频率B均可以被选择进行采样；在fc~fd频段范围内，频率A、频率B和频率C均可以被选择进行采样；在fd~fe频段范围内，只有频率B和频率C可被选择进行采样；在fe~ff频段范围内，仅频率A和频率B可以被选择进行采样。
以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了说明，但本领域技术人员应当理解，以上实施例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域技术人员应当理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的保护范围由所附的权利要求来限定。
Claims (7)
1.一种多频率自动切换的采样装置，其特征在于，包括：
CPU中央处理器（1），内设包含3个或以上的采样频率点的数据库（1-1），用于实现多频率自动切换；
频率测量模块（2），用于测量被测周期信号源输出的周期信号，获取所述被测周期信号源频率信息并输送给所述CPU中央处理器（1）；
AD数据采集模块（4），用于采集所述被测周期信号源输出的周期信号。
2.如权利要求1所述的一种多频率自动切换的采样装置， 其特征在于，CPU中央处理器（1）内置多频率自动切换算法，用于根据被测周期信号的频率信息，实时从采样频率点的数据库（1-1）中选择出合适的采样频率点。
3.如权利要求1所述的一种多频率自动切换的采样装置， 其特征在于，包括FPGA现场可编程逻辑器（3），用于接收所述CPU中央处理器（1）选择的采样频率点信息，且控制所述AD数据采集模块（4）进行数据采样，并将所述AD数据采集模块（4）采集的数据传输给所述CPU中央处理器（1）。
4.如权利要求1所述的一种多频率自动切换的采样装置，其特征在于，所述的AD数据采集模块（4）为12bit或16bit或18bit或24bit的AD转换芯片。
5.如权利要求1所述的一种多频率自动切换的采样装置，其特征在于，所述的CPU为ARM处理器或DSP处理器。
6.如权利要求1所述的一种多频率自动切换的采样装置，其特征在于，所述的频率测量模块（2）包括运算放大器和比较器。
7.如权利要求1所述的一种多频率自动切换的采样装置，其特征在于，所述的频率测量模块（2）还包括滤波处理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020373766.5U CN211478926U (zh) | 2020-03-23 | 2020-03-23 | 一种多频率自动切换的采样装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020373766.5U CN211478926U (zh) | 2020-03-23 | 2020-03-23 | 一种多频率自动切换的采样装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211478926U true CN211478926U (zh) | 2020-09-11 |
Family
ID=72362237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020373766.5U Active CN211478926U (zh) | 2020-03-23 | 2020-03-23 | 一种多频率自动切换的采样装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN211478926U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111367222A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-07-03 | 杭州远方光电信息股份有限公司 | 一种多频率自动切换的采样方法及装置 |
| WO2023134111A1 (zh) * | 2022-01-12 | 2023-07-20 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种信号电压检测方法、系统、设备及服务器 |
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2020
- 2020-03-23 CN CN202020373766.5U patent/CN211478926U/zh active Active
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| WO2023134111A1 (zh) * | 2022-01-12 | 2023-07-20 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种信号电压检测方法、系统、设备及服务器 |
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