[实用新型]一种多通道振动态参数采集控制时序装置

说明书

本实用新型是一种多通道振动态参数采集控制时序装置，包括主控制器，所述主控制器的输入端通过模数转换模块连接一传感器信号转换模块，所述传感器信号转换模块的输入端连接多种传感器，所述主控制器的输入/输出端连接有fifo缓存模块，形成外部的多种传感器信号和fifo缓存模块的数据传输链。本实用新型装置在采集通道数较多时采集速度有了显著提升；同时，双fifo缓存器交替存储机制，使采集和后续处理相互独立，且匹配两者速度，有效避免了数据冲突，提高了数据传输的效率；本装置的数据传输链单通道采样速率每秒达2M，具有极高的实时性，用于高强度振动加速度参数采集，绝对误差在1mV以内，数据无误码。

技术领域

本实用新型属于传感器应用技术领域，具体涉及一种多通道振动态参数采集控制时序装置。

背景技术

在高振动强度动态测试过程中，需要对加速度，局部受压情况，温度等一系列参数进行分析。在测试过程中，往往伴随着巨大的振动和电磁干扰等一系列不良因素，导致许多电子设备无法正常运行。因此，如何在苛刻的条件下获得准确的数据和高可靠性的存储在测试过程中至关重要，这种具有类似黑匣子特性的高可靠性数据采集系统是当今强振动环境测试研发项目的重点之一。

依据最新的FPGA现场可编程技术，设计了强振动测试环境下的多传感器动态数据采集系统，满足系统可靠性、实时性的新要求。

与本实用新型专利最为接近的已有技术是由贵州大学原群盛等同志于2016年发表在“液晶与显示”中第31卷第7期680-684页的题为“基于STM32动态监测系统设计”的文章，其技术方案如图1所示：包括多路模拟开关1，中央处理器模块(STM32) 2，无线模块3。中央处理器2通过多路模拟开关1选择采集哪一通道信号，然后将采集数据放入数据寄存器，用无线模块3发送出去。

该数据采集存储系统存在的主要问题是：1、多路模拟开关选择通道时，其他通道并非断开，而是串接一个非常大的电阻来断开，这种方式会使采集的精度受损。2、STM32为串行工作方式，采集完毕后存入数据寄存器后，才能再次启动采集，这使得采集速度大大降低。3、无缓存器使得采集速度快时存在数据阻塞的隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的问题，在苛刻的条件下获得准确的数据和高可靠性的存储，提供一种多通道振动态参数采集控制时序装置。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种多通道振动态参数采集控制时序装置，包括主控制器，所述主控制器的输入端通过模数转换模块连接一传感器信号转换模块，所述传感器信号转换模块的输入端连接多种传感器，所述主控制器的输入/输出端连接有fifo缓存模块，形成外部的多种传感器信号和fifo缓存模块的数据传输链。

进一步的，所述传感器信号转换模块包括恒流源，所述恒流源与外部的多种传感器相连接，传感器输出双极性模拟电压信号并依次连接滤波模块、限压模块和差分转换模块，用于将双极性模拟电压信号滤波转换为抗干扰能力更强的单极性差分信号，所述差分转换模块连接滤波器，用于将包含噪声的单极性差分信号变为无噪声的单极性差分信号，所述滤波器连接模数转换模块。

进一步的，所述模数转换模块包括模数转换芯片，所述模数转换芯片通过差分信号线连接滤波器，用于通入单极性差分信号并将其转换成数据信号，所述模数转换芯片的参考端与基准电源连接，所述模数转换芯片分别通过模数转换控制总线和模数转换数据总线连接主控制器，分别用于接收主控制器发出的TTL控制信号和传输给主控制器转换后的数据信号。