[实用新型]一种同步采集电路及同步采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及数据采集及传输技术领域，尤其涉及同步采集电路。

背景技术

数据采集电路是对传感器信号进行数据化记录的设备,它所记录的数据是 现代许多信号处理系统进行数值分析的基础。为满足生产或研究的要求经常 需要多台数据采集电路进行同步采集。多台仪器的同步精度直接影响采集数 据的质量。目前多台仪器同步的控制方式主要是将一台仪器设为“主”控制 仪器，其他设为“从”仪器。用主控制仪器的启动信号来触发启动“从”仪 器来实现同步。这种方法需要通过有线或无线的方法将主控制仪器的启动信 号传输到从仪器，特别是目前数据采集电路普遍采用MCU或者DSP处理器， 这些通用的处理器在检测这个信号过程中会产生时间误差，导致AD采集不 能很好的同步，从而影响采集数据的质量。当数据采集电路之间的距离比较 远时，这时如果采用有线方式，需要的电缆就变得很长、很重，这不仅增加 了人力成本，而且还增加设备成本。而如果采用无线方式，由于长距离会导 致无线无法进行正常通讯(特别是在矿井下)，使得系统无法正常工作。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供同步采集电路，解决使用传统的 数据采集电路进行数据同步采集时，在控制信号的传输与检测过程中产生 的时间误差，导致采集不能很好的同步，采集的数据质量不高的问题。

本实用新型是这样实现的：同步采集电路，包括同步控制单元、输入单 元、脉冲序列产生单元、通讯单元、脉冲序列检测单元、采集控制单元和定 时单元，所述的输入单元与同步控制单元通讯连接，同步控制单元与脉冲序 列产生单元通讯连接，脉冲序列产生单元分别与脉冲序列检测单元和通讯单 元通讯连接，脉冲序列检测单元与定时单元通讯连接，定时单元与采集控制 单元通讯连接。上述单元与连接关系的作用在于输入单元接收触发信号、并 在接收到触发信号后发送启动指令给同步控制单元，该同步控制单元在接收 到该启动指令后，产生同步触发控制指令，并将该同步触发控制指令发送到 脉冲序列产生单元，脉冲序列产生单元在接收到该同步触发控制指令时产生 一个特定序列脉冲，一方面把该脉冲输入到脉冲序列检测单元，脉冲序列检 测单元收到后与保存的序列匹配时将产生一个同步触发信号给定时单元来启 动定时单元工作，从而控制采集控制单元进行数据采集，另一方面将该特定 序列脉冲输入到通讯单元，由通讯单元传输到其它电路。

本实用新型的输入单元包括实时时钟和手动输入模块。实时时钟可以为 能进行外部的人为编辑和调整的时钟，其能为后续脉冲序列产生单元提供时 间基准，从而产生与该实时时钟的时间相对应的特定序列脉冲。手动输入模 块用于连接同步控制单元，在需要采集外部信息或者需要在各个采集电路间 同步时间时，为同步控制单元提供手动触发信号。

本实用新型的同步控制单元、脉冲序列产生单元、脉冲序列检测单元和/ 或采集控制单元为现场可编程门阵列构成。采用现场可编程门阵列在检测各 个单元之间的传递信号过程中产生的误差时间极小，更好的实现采集数据的 同步，并且采用现场可编程门阵列的各单元器件功耗低、兼容性强、成本低。

本实用新型的通讯单元为485通讯单元。采用485通讯电路，使得各台 采集电路之间以及各采集电路与本实用新型电路之间没有直接的电气连接， 避免各仪器之间的相互干扰并且电路抗干扰能力强、灵敏度高、传输距离远。

本实用新型的采集控制单元为现场可编程门阵列构成的AD采集控制模 块。现场可编程门阵列构成的AD采集控制模块对于微弱信号的采集和处理 能力非常强、控制灵活简单，运行速度快、周期短、能够适应复杂多变的环 境。

本实用新型是这样实现的：同步采集系统，其由一台以上的同步采集电 路，同步采集电路之间的通讯单元通过有线或者无线的方式相互通讯连接。 同步采集系统可以由两台采用本实用新型所述的同步采集电路构成，也可以 三台或者更多。采用同步采集电路构成的同步采集系统，各个电路之间要实 现通讯，可以采用有线或者无线的通讯方式。采用以上方式，可以以其中一 台电路实时时钟的时间为基准，该台电路所产生的特定序列脉冲通过通讯单 元发送给其他各台电路，以对其他各台电路中的定时单元进行时间调整。

本实用新型的同步采集电路具有如下优点：数据采集同步性高、采集数 据质量好、操作简单方便，减少工作量和工作强度、降低设备和人工成本。

附图说明