[发明专利]一种热电偶及其多阶微分信号的同步采集装置

权利要求书

1.一种热电偶及其多阶微分信号的同步采集装置，其特征在于，所述采集装置包括硬件采集卡和计算机端软件；硬件采集卡通过PXI总线程控接口实现和计算机端软件的通讯；硬件采集卡包括输入保护模块、程控放大模块、低通滤波模块、一阶微分电路、二阶微分电路、三阶微分电路、冷端补偿模块、模数转换模块、和FPGA逻辑模块；热电偶输出的信号依次经输入保护模块、程控放大模块和低通滤波模块处理后分为两路信号，一路信号直接送入模数转换模块，另一路信号衰减后经一阶微分电路处理后生成一阶微分信号，一阶微分信号分为两路，一路送入模数转换模块，另一路衰减后经二阶微分电路处理后生成二阶微分信号，二阶微分信号分为两路，一路送入模数转换模块，另一路衰减后经三阶微分电路处理后生成三阶微分信号，三阶微分信号送入模数转换模块；冷端补偿模块用于实现热电偶的冷端温度测量，并将测量结果输出给模数转换模块，模数转换模块将接收到的信号进行模数转换后输出给FPGA逻辑模块，FPGA逻辑模块实现硬件采集卡的采集时序控制、同步触发及PXI总线接口；计算机端软件包括硬件采集卡驱动程序和应用程序两个部分，实现对自动测试系统中所有硬件采集卡的资源管理及数据采集、处理与存储。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硬件采集卡还包括与FPGA逻辑模块连接的数据缓存模块。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硬件采集卡采用3U尺寸。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硬件采集卡支持8路热电偶信号以及每路热电偶信号对应的一阶、二阶、三阶微分信号，共计32路信号的同步采集。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述FPGA逻辑模块配合计算机端软件可对各阶微分电路的延时进行检测与补偿，实现热电偶信号及其对应的一阶、二阶、三阶微分信号同相位采集。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，多块所述硬件采集卡集成到PXI总线机箱中可以实现热电偶测量通道的扩展。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述硬件采集卡具有背板同步触发功能，支持多块硬件采集卡所有通道之间的同步采集。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述程控放大模块采用可编程仪表放大器AD8231；所述模数转换模块采用多通道并行A/D转换器ADS1278；所述冷端补偿模块采用高精度温度传感器LMT70。