發(fā)布時(shí)間：2020-07-03 14:49

【摘要】： 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是信號(hào)與信息處理的重要組成部分,隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要采集的物理量越來越多,對(duì)系統(tǒng)的速度和精度要求越來越高。傳統(tǒng)的單片A/D芯片構(gòu)成的多路系統(tǒng)很難同時(shí)滿足高速度和高精度的要求;多片A/D芯片組成的系統(tǒng),硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且存在時(shí)序匹配和通道失配等誤差。因此,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法已經(jīng)無法滿足實(shí)際的需求。 本文在分析和比較傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模型后,總結(jié)了前人的經(jīng)驗(yàn),以結(jié)合實(shí)際應(yīng)用、工作可靠安全、技術(shù)先進(jìn)成熟、性價(jià)比高為設(shè)計(jì)原則,提出了新的設(shè)計(jì)方案-----雙通道并行多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),該系統(tǒng)采用兩片A/D芯片組成雙通道并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),可同時(shí)采集16種不同的信號(hào)。 根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求對(duì)系統(tǒng)中的通道選擇模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、系統(tǒng)控制模塊、數(shù)據(jù)輸入輸出模塊進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。最終選擇了AD公司的AD1674作為A/D芯片,以滿足采集速度和精度要求;采用了Altera公司的CPLD器件EPM7128S為控制核心,解決了元器件數(shù)量過多、印制板面積過大以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較為惡劣和復(fù)雜而引起的穩(wěn)定性和可靠性較差的問題,提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集的速度和可靠性;應(yīng)用C語言編寫配套程序,該程序具有合理的數(shù)據(jù)處理方法、良好的人機(jī)互動(dòng)、操作簡(jiǎn)單、界面美觀。按照模塊化設(shè)計(jì)思路對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了一系列調(diào)試和誤差修正,提高了系統(tǒng)的測(cè)量精度。采用多種傳感器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)吻合較好。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明,該系統(tǒng)性能穩(wěn)定,操作便捷,不僅實(shí)現(xiàn)了信號(hào)采集與處理,而且成功實(shí)現(xiàn)了物理量的回歸。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TP334.7
【圖文】：

進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集需要幾十甚至幾百條指令，而控制指過程中中斷調(diào)用開銷，由計(jì)算機(jī)直接控制信號(hào)采集、通和處理過程，很難實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集[1]。，如圖（1.2）所示。為了提高采集速度，采用多片 A/D集技術(shù)，而不再使用多路模擬開關(guān)，信號(hào)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)顯而易見，多個(gè) A/D 芯片使得系統(tǒng)成本急劇增加。圖 1.1 單片 A/D 芯片和多路模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)多個(gè)信號(hào)數(shù)據(jù)采集

成本需要、可以擴(kuò)展提升其性能的新型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)，采集的物理量越來越多，速度精度要求不斷提高，解決處理錯(cuò)誤率高等難題，進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)采系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。，如圖（1.1）所示。為了采集幾個(gè)、十幾個(gè)、甚至幾十路模擬開關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)采集。由一片 A/D 芯片通過路數(shù)據(jù)信號(hào)。被采集的信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系不是十分嚴(yán)格，進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集需要幾十甚至幾百條指令，而控制指制過程中中斷調(diào)用開銷，由計(jì)算機(jī)直接控制信號(hào)采集、通道輸和處理過程，很難實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集[1]。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王敏;王笑一;;長(zhǎng)光柵傳感器動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)[J];機(jī)電工程;2013年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 張震;多功能數(shù)據(jù)采集儀的研制[D];杭州電子科技大學(xué);2009年

2 郭剛;手持式低頻振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)與技術(shù)的研究[D];東北大學(xué);2009年

3 安守磊;分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)信號(hào)處理方法的研究[D];山東大學(xué);2012年

4 石瑞;隔離式多通道數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備的研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2739805