[发明专利]基于以太网传输的多通道数据采集卡

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据采集系统，更具体地说，涉及一种针对模拟信号量进行采样、基于TCP/IP协议下网络传输的多通道的数据采集系统。

背景技术

在设备测试的过程中，常常将被测设备的物理量转化为电信号量，利用数据采集卡对该信号进行采样分析，进而对被测设备的物理量进行定量分析。

比如，某型航天用火工品在启用，需要多种供电电源对其进行供电，当这些电源在瞬间上电时，火工品对电源供电质量有着严格的要求。为保证火工品可靠运行，需要将对其供电的电源信号转化为电流信号输出至外部，在外部将该电流信号转化为电压信号(0至+5.0V)，总共18个通道。

在进行测试的过程中，为保证测试人员与测试设备的安全，同时也为了具有广泛的通用性，要求信号测试设备能够远程传输。

为了对上述18通道的(0至+5.0V)电压信号进行采样分析，需要一种专门满足工程需求的数据采集卡，用于对多个电源脉冲浪涌进行检测，以满足使用要求。

目前还没有发现类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种基于以太网传输的多通道数据采集卡，对多路电压信号(0至5V)进行高精度检测，以满足对火工品供电设备的脉冲浪涌信号进行监测的使用要求。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于以太网传输的多通道数据采集卡，主要由多通道A/D转换器、CPU处理器、网络物理层芯片以及供电电源组成，其中，CPU处理器控制A/D转换器进行数据转换和读取，并通过以太网接收控制命令以及发送数据。

所述A/D转换器为两个以上。

所述A/D转换器的分辨率为16位，各通道采用100ksps同步采样速率。

所述A/D转换器与CPU处理器的数据接口采用16位并口数据线。

还包括扩展的数据存贮器，以补充CPU处理器内部存贮容量的不足。

所述CPU处理器内部的数据存贮器具有先进先出功能。

所述具有先进先出功能的数据存贮器的大小可以灵活设置。

与现有数据采集卡相比，本发明可以满足对多通道的模拟量进行采集；各通道同步采样速率100K，且通道之间互不影响；采取基于TCP/IP协议下10M/100M以太网传输方式，可进行高速远程传输管理。

附图说明

通过以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明一实施例的硬件原理图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述。

本发明一实施例是对18通道外部输入电压信号进行高精度高速同步采样。采集卡硬件原理图如图1所示，由AD芯片1、LPC1788处理器2、电源电路3、复位电路4、JTAG电路5、晶振电路6、网络物理层芯片7和网口8组成；

AD芯片1：为16位分辨率，6通道，各通道同步采样速率100k的AD7656，通过3片该型号芯片负责对18通道模拟信号进行采样。为了实现100ksps的采样速率，本采集卡采用微处理器的通用I/O接口来实现16位的并口数据线。通过脉冲激活Convert输入，可启动AD7656的转换。AD7656的转换时钟由内部产生，BUSY信号恢复低电平表示转换结束，转换数据被锁存到输出数据寄存器。控制CS和RD均处于逻辑低电平，使转换结果输出在并行D0-D15数据总线上；

微处理器电路：LPC1788处理器主频120MHz,内部集成了网口控制层(MAC)模块。分别通过片选CS信号线、读取数据RD信号线、转换开始Convert信号线控制AD7656进行采样转换。AD芯片1、AD芯片2和AD芯片3共用读取数据RD信号线、D0-D15并口数据总线，这三片AD芯片分别独立有CS、Convert和BUSY信号线。LPC1788分别向3片芯片发出Convert开始转换信号后，等待3个芯片的BUSY信号线同时拉低后，表明此时3个芯片都完成AD转换，通过CS和RD分别顺序读取18通道AD采集数据，并将该数据送至FIFO；

电源电路3负责为系统提供电源。

复位电路4负责复位LPC1788处理器。