[实用新型]一种通用信号调理系统

说明书

技术领域

本实用新型属于物理量信号测试测量设备、尤其是涉及一种通用信号调理系统。 

背景技术

随着国内工业技术水平的发展，对于各种物理量信号的动态数据采集的需求日益增多。测试技术发展到现在，可以说对各种物理信号的采集和处理都有相当完善的技术，但在用户使用方面，还存在一些可以改进的地方。 

目前，数据采集设备在进行功能设计时，往往针对特定的输入信号，比如电压、电流、IEPE型加速度传感器等。这种情况导致在同时进行多种物理量信号的数据采集时，用户需要针对特定的信号选择板卡的类型，增加了测试的成本。并且，在进行实际测试工作时，必须将某种物理量信号连接到对应板卡的测试端口，由于对应板卡的通道数量是固定的，导致系统对某种物理量的测试通道数相对固定，不适于越来越灵活的测试要求。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通用信号调理系统，能够进行多种物理量数据的信号调理及高速数据采集。 

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案： 

一种通用信号调理系统，包括通讯连接模块、开关控制模块、输入模块、增益控制模块、偏置补偿模块、可编程滤波器、可编程电压源、可编程电流源、输出模块和校准信号源，其中，开关控制模块的输出端通过输入模块连接增益控制模块的输入端，增益控制模块的输出端连接可编程滤波器的输入端，可编程滤波器另一端接输出模块，开关控制模块的输入端 分别连接可编程电压源、可编程电流源和校准信号源的输出端，通讯连接模块的输出端分别连接开关控制模块、增益控制模块、偏置补偿模块、可编程滤波器、可编程电压源、可编程电流源和输出模块。 

采用本实用新型的通用信号调理系统，具有如下优点： 

1、能够进行多种物理量数据的信号调理； 

2、将调理信号传输给数据采集板卡用于高速数据读取； 

3、还可经软件完成模块前端通道的物理量采集选择。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式本实用新型进行详细说明： 

图1是本实用新型的结构框图。 

图2是本实用新型使用原理图。 

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的通用信号调理系统12包括通讯连接模块1、开关控制模块2、输入模块3、增益控制模块4、偏置补偿模块5、可编程滤波器6、可编程电压源7、可编程电流源8、输出模块9和高精度的校准信号源10，其中，开关控制模块2的输出端通过输入模块3连接增益控制模块4的输入端，增益控制模块4的输出端连接可编程滤波器6的输入端，可编程滤波器6另一端接输出模块9，开关控制模块2的输入端分别连接可编程电压源7、可编程电流源8和校准信号源10的输出端，通讯连接模块1的输出端分别连接开关控制模块2、增益控制模块4、偏置补偿模块5、可编程滤波器6、可编程电压源7、可编程电流源8和输出模块9。 

其中各个模块的作用如下: 

通讯连接模块1用于PXI系统对数据调理模块进行同步控制及命令控制的通讯； 

开关控制模块2用于在各种物理量信号输入电路间进行切换，受软件和PXI数据采集卡控制； 

输入模块3用于各种输入的物理量信号的调理，使各种物理量信号转 化为电压； 

增益控制模块4用于对调理后的电压信号进行放大调理； 

偏置补偿模块5用于调理后的电压信号的偏置补偿处理； 

可编程滤波器6用于调理后电压信号的滤波功能； 

可编程电压源7用于某些信号在输入过程中需要进行激励的情况下，提供激励电压； 

可编程电流源8用于某些信号在输入过程中需要进行激励的情况下，提供激励电流； 

输出模块9用于在需要对外部试验件需要进行激励信号的输出时，提供信号输出； 

高精度的校准信号源10用于对各通道信号进行自校准功能。 

采用本实用新型进行测试测量的连接如图2所示：控制器16采用的型号为NI PXIe-8108，高速同步采集卡15采用的信号为NI PXIe-6358，系统总线17采用PXIe总线，通讯总线14采用SPI总线。其中，传感器的模拟输入11连接至通用信号调理系统12的输入端，将模拟信号输入其内，经通用信号调理系统12调理后的模拟输出13连接至高速同步电压采集卡15的输入端，通用信号调理系统的控制输入与高速同步采集卡15的数字I/O通过通讯总线14连接，采集后的数据与控制器16通过系统总线17实现交互。