[发明专利]一种数据采集设备和方法

权利要求书

1.一种数据采集设备，包括：

输入端，用于接收测量信号；

多个放大器，其中每个放大器具有不同的放大倍数并耦接到输入端来接收测量信号，每个放大器分别对所接收的测量信号进行放大以输出具有不同放大倍数的放大信号；

多个模数转换器，每个模数转换器耦接到所述多个放大器中的相应放大器，以便对相应放大器输出的放大信号进行模数转换以获得经转换的数字放大信号；以及

控制器，耦接到所述多个模数转换器中的每个模数转换器以接收来自相应放大器输出的数字放大信号，其中所述控制器根据所述测量信号的大小和相应模数转换器的输入电压范围来选择来自所述多个放大器之一输出并经由相应模数转换器转换的数字放大信号作为输出信号。

2.如权利要求1所述的数据采集设备，其中所述控制器在所述多个放大器当中选择具有最大的、不会导致所述测量信号的大小和放大倍数的乘积超出所述输入电压范围的放大倍数的放大器输出并经由相应模数转换器转换的数字放大信号作为输出信号。

3.如权利要求2所述的数据采集设备，其中所述控制器根据所述多个放大器的放大倍数从高到低的次序，依次判断所述测量信号的大小与该放大倍数的乘积是否超出所述输入电压范围，如果未超出，则选择与该放大倍数相对应的放大器输出并经由相应模数转换器转换的数字放大信号作为输出信号。

4.如权利要求1-3中任一个所述的数据采集设备，其中所述多个放大器包括不对所述测量信号进行放大的单倍放大器。

5.如权利要求4所述的数据采集设备，其中所述多个放大器包括2个放大器、3个放大器和4个放大器。

6.如权利要求4所述的数据采集设备，其中所述多个放大器还包括100倍放大器、10000倍放大器和1000000倍放大器中的一个或者多个。

7.如权利要求1-3中任一个所述的数据采集设备，其中所述多个模数转换器为12位、16位或者24位模数转换器。

8.如权利要求7所述的数据采集设备，其中所述多个模数转换器具有相同的类型。

9.一种适于在数据采集设备中采集信号的数据采集方法，该数据采集设备包括输入端、耦接到输入端的多个具有不同放大倍数的放大器、多个模数转换器以及控制器，其中多个模数转换器中的每个模数转换器耦接在所述多个放大器之一和控制器之间，该数据采集方法包括步骤：

经由所述输入端接收测量信号；

同时由多个放大器中的每个放大器对该测量信号进行放大，并由相应的模数转换器进行模数转换，并且将经转换后的、具有不同放大倍数的数字放大信号输入到控制器中；以及

在所述控制器中选择具有最大的、不会导致所述测量信号的大小和放大倍数的乘积超出所述相应模数转换器的输入电压范围的放大倍数的数字放大信号作为输出信号。