[实用新型]一种基于光耦合的信号采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光信号采集技术领域，具体为一种基于光耦合的信号采集系统。

背景技术

近年来，基于拉曼散射效应的分布式光纤传感系统得到了很快的发展，分布式光纤传感技术由于具有传感空间范围大、传感与传光为同一根光纤、结构简单、使用方便、单位长度内信号获取成本低、性价比高等优选被广泛地应用于运行中的电缆，及时发现过热点(特别是事故隐患的电缆接头)和其它环境异常对安全运行的技术中。但是由于返回到光耦合器中的拉曼散射信号光十分微弱，且通过在光耦合器提取光信号过程中容易出现漂移，造成检测不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于光耦合的信号采集系统，以解决上述背景技术中提出的问题。所述基于光耦合的信号采集系统通过差分放大模块对信号进行高的共膜抑制比、降低信号漂移，信号经过模数转换模块转换，以及经数据处理模块处理增强其稳定度，数据处理模块通过CPLD模块控制反向模块增加光耦合模块的信号采集驱动能力。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于光耦合的信号采集系统，包括光耦合模块、差分放大模块、CPLD模块、模数转换模块、采集存储模块以及数据处理模块，所述光耦合模块与差分放大模块的一端连接，所述差分放大模块的另一端与模数转换模块连接，所述采集存储模块分别与模数转换模块、数据处理模块连接，所述数据处理模块还与CPLD模块连接，所述CPLD模块分别连接采集存储模块、反向模块，其中，所述反向模块反馈连接到光耦合模块。

优选的，所述数据处理模块还连接有工控机。

优选的，所述工控机的输出端连接数据读取显示模块。

优选的，所述差分放大模块采用AD620芯片，所述模数转换模块为TLC5510芯片。

优选的，所述CPLD模块采用以EPM7064芯片为核心的编程器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：光耦合模块采样提取光纤中返回的光信号，送入到差分放大模块，通过差分放大模块对信号进行高的共膜抑制比、降低信号漂移，信号经过模数转换模块转换，以及经数据处理模块处理增强其稳定度，数据处理模块通过CPLD模块控制反向模块增加光耦合模块的信号采集驱动能力，使系统检测更稳定。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：

一种基于光耦合的信号采集系统，包括光耦合模块、差分放大模块、CPLD模块、模数转换模块、采集存储模块以及数据处理模块，所述光耦合模块与差分放大模块的一端连接，所述差分放大模块的另一端与模数转换模块连接，所述采集存储模块分别与模数转换模块、数据处理模块连接，所述数据处理模块还与CPLD模块连接，所述CPLD模块分别连接采集存储模块、反向模块，其中，所述反向模块反馈连接到光耦合模块，所述CPLD模块采用以EPM7064芯片为核心的编程器，所述数据处理模块还连接有工控机，所述工控机的输出端连接数据读取显示模块，所述差分放大模块采用AD620芯片，所述模数转换模块为TLC5510芯片。

所述光耦合模块为PC817，将经过光纤中返回的光信号提取，通过CPLD模块，所述CPLD模块采用EPM7064芯片，利用上位机完成时序控制，加上反向模块74HC04来增加CPLD模块输出脉冲的驱动能力，增强了光耦合模块路驱动信号，充分发挥了CPLD模块的“可编程”的特点，具有工作效率高、稳定性好的特点，所述采集存储模块采用异步FIFO的CY7C46，其容量为16K，满足所需存储需要。

所述TLC5510芯片是采用半闪速结构的8位高阻抗并行ADC，最大转换速率为20Mbps，TLC5510自带内部采样保持电路，内部也有标准分压电阻，因此大大简化了外围电路的设计，其作用为将从差分放大器中接收的信号采集并由模拟信号变为数字信号。

所述数据处理模块采用AT89S52芯片，低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K系统可编程Flash存储器，能够对TLC5510芯片的信号进行进一步处理，以便上位机分析。