[发明专利]火炮分布式数据主从并行采集装置及方法

权利要求书

1.一种火炮分布式数据主从并行采集装置，包括基准信号0，其特征在于：还包括采集主机、采集从机1、采集从机2、千兆交换机和控制机；基准信号0同时接采集主机的触发入、通道入端口，信号1、信号2、信号3分别接至采集主机、采集从机1、采集从机2的通道入端口，采集主机的同步出接采集从机1的同步入、采集从机1的修正同步出接采集从机2的同步入，千兆交换机的四个网口分别接采集主机、采集从机1、采集从机2和控制机的网口；以基准信号0为0时刻，采集主机在0时刻采集信号1，延时0.01μs输出同步出信号；采集从机1在0.01μs时刻采集信号2，经千兆交换机的通讯头信息数据延时校准后，进行延时偏差修正并输出延时不大于0.01μs的修正同步出信号；采集从机2也在0.01μs时刻采集信号3，同上所述也输出延时不大于0.01μs的修正同步出信号；控制机用于各采集系统的网络自动识别和通信控制。

2.一种利用权利要求1所述火炮分布式数据串行采集装置采集火炮分布式数据的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、采集装置指标、参数选用；

1)基准信号0，选用火炮击发回路的击发状态信号为基准信号0，电压幅值-4V～+4V，频率200Hz，下降沿触发；

2)采集主机、采集从机1和采集从机2的通道数是12通道，最高采样率100MS/s，直流精度±0.5％，频率范围DC～20MHz，模拟/数字转换精度12bit，通道输入接口BNC，同步出接口26槽，同步入接口36槽；

步骤二、采集装置联接；

1)输入信号联接：采用BNC电缆，一端接至基准信号0的输出端口，另一端通过三通转接器同时接至采集主机的触发入、通道入端口；将信号1、信号2和信号3分别接至采集主机、采集从机1和采集从机2的通道入端口；

2)主从同步联接：采用BNC电缆，一端分别接至采集主机、采集从机1的同步出端口，另一端分别接至采集从机1、采集从机2的同步入端口；

3)并行网络联接：采用千兆以太网线，一端分别接至千兆交换机的四个不同的网络端口，另一端分别接至采集主机、采集从机1、采集从机2和控制机的网络端口；

步骤三、通讯设置；

设置通讯接口为以太网，采集主机分组数为ID0，采集从机分组数为ID1，采集主机地址为自动检索，采集主机通道显示为6个模块，参与测量模块分别为ID0、ID1的第1个模块；

步骤四、采集条件设置；

测量条件设置：设置测量模式为触发、单次模式，获取模式为常规，测量时间为0.5s，采样率为100MS/s，测量采样点为50MS，记录通道数为CH1、CH2、CH13和CH14，耦合方式为DC，探头衰减比例为1︰1，电压量程分别为±5V、±20V；

触发条件设置：设置触发等级为单一，触发源为外部，触发斜率为下降沿，预触发为10％，触发延迟为0s；

显示条件设置：设置图表显示为波形、坐标轴和刻度均显示，图表时间轴显示形式为相对时间，插值为线性插值，刻度范围分别为-6V～+6V、-5V～+20V，波形颜色为默认；

步骤五、数据采集与数据保存；

1)数据采集；

火炮发射前，先调节确认基准信号0的方波信号，幅值-4V～+4V，频率200Hz，触发斜率为上升沿；再启动采集主机的开始采集模式，使处于触发等待状态下；

火炮发射时，击发控制回路接通使基准信号0自动输出方波触发信号，采集主机、采集从机1依次在0时刻、0.01μs时刻被自动触发，信号1、信号2依次在0时刻、0.01μs被自动采集，千兆交换机通过并行网络对信号2的通讯头信息数据进行延时校准，采集从机1进行延时偏差修正并输出延时不大于0.01μs的修正同步出信号，确保采集从机2、信号3也在0.01μs时刻被自动触发及自动采集；由于测试设置为单次触发模式，因此，当采集时间到达后，各单台采集系统自动停止采集；

2)数据保存；

波形数据保存：设置保存路径为本地磁盘、保存类型为.wdf、保存范围为整个区域，保存单位为采样点，并进行保存；

图片数据保存：设置保存路径为本地磁盘，保存类型为.bmp，并进行保存；

步骤六、波形数据处理、采集延时精度计算；

1)波形缩放、移动：进入缩放显示模式，对波形进行水平放大，直至屏幕显示水平放大倍数为200ns/格为止，并使波形位于屏幕中心位置；

2)波形数据测量：采用纵向光标进行，在波形两关注点左、右移动纵向光标，则在屏幕上自动显示出两关注点的数据编号、时间测量数据、时间差值、电压测量结果和电压差值；

3)采集延时精度计算：采用纵向光标分别计算出信号1、信号2和信号3之间的时间差，统计出时间差的最大值，即为采集延时精度。