基于AD7606 的可扩展多通道同步采样数据采集系统的布局考虑

基于AD7606 的可扩展多通道同步采样数据采集系统的布局考虑
基于AD7606 的可扩展多通道同步采样数据采集系统的布局考虑

电路笔记

CN-0148

连接/参考器件

8通道DAS ,内置16位、双极性、同步采样ADC

AD7606利用ADI 公司产品进行电路设计

Rev.0

“Circuits from the Lab” from Analog Devices have been designed and built by Analog Devices engineers. Standard engineering practices have been employed in the design and construction of each circuit, and their function and performance have been tested and verified in a lab environment at room temperature. However, you are solely responsible for testing the circuit and determining its suitability and applicability for your use and application. Accordingly, in no event shall Analog Devices be liable for direct, indirect, special, incidental, consequential or One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A.

Tel: 781.329.4700

https://www.360docs.net/doc/424636991.html, Fax: 781.461.3113 ?2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved. AD7606-66通道DAS ,内置16位、双极性、同步采样ADC

放心运用这些配套产品迅速完成设计。

欲获得更多信息和/或技术支持,请拨打4006-100-006或访问AD7606-44通道DAS ,内置16位、双极性、同步采样ADC

https://www.360docs.net/doc/424636991.html,/zh/circuits 。

ADR421

精密、低噪声XFET ?基准电压源

基于16位8通道DAS AD7606的可扩展多通道

同步采样数据采集系统(DAS)的布局考虑

电路描述

电路功能与优势

AD7606是一款集成式8通道数据采集系统,片内集成输入放大器、过压保护电路、二阶模拟抗混叠滤波器、模拟多路复用器、16位200 kSPS SAR ADC 和一个数字滤波器。在电力线路测量和保护系统中,需要对多相输配电网络的大量电流和电压通道进行同步采样。这些应用中,通道数量从6个到64个以上不等。AD7606 8通道数据采集系统(DAS)集成16位双极性同步采样SAR ADC 和片内过压保护功能,可大大简化信号调理电路,并减少器件数量、电路板面积和测量保护板的成本。高集成度使得每个AD7606只需9个低值陶瓷去耦电容就能工作。

图1所示电路包括两个AD7606器件,可以配置为使用2.5 V 内部基准电压源或2.5 V 外部基准电压源ADR421。如果REF SELECT 引脚接逻辑高电平,则选择内部基准电压源。如果REF SELECT 引脚接逻辑低电平,则选择外部基准电压源。

在测量和保护系统中,为了保持多相电力线网络的电流和电压通道之间的相位信息,必须具备同步采样能力。AD7606具有宽动态范围,是捕获欠压/欠流和过压/过流状况的理想器件。输入电压范围可以通过引脚编程设置为±5 V 或±10 V 。 此电路笔记详细介绍针对采用多个AD7606器件应用而推荐的印刷电路板(PCB)布局。该布局在通道间匹配和器件间匹配方面进行了优化,有助于简化高通道数系统的校准程序。当通道间匹配非常重要时,此电路可以使用2.5 V 内部基准电压源AD7606;而对于要求出色绝对精度的高通道数应用,此电路可以使用外部精密基准电压源ADR421,它具有高精度(B 级:最大值±1 mV )、低漂移(B 级:最大值3 ppm/°C )、低噪声(典型值1.75 μV p-p ,0.1 Hz 至10 Hz )等特性。低噪声及出色的稳定性和精度特性使得ADR421非常适合高精度转换应用。这两个器件相结合,能够实现业界前所未有的集成度、通道密度和精度。

电源要求如下:AV CC = 5 V ,V DRIVE = 2.3 V 至5 V (取决于外部逻辑接口要求)。

本电路笔记描述一个评估板的布局和性能,其中内置两个AD7606,构成一个16通道数据采集系统。欲浏览完整的16通道DAS PC 板文档,请访问:

https://www.360docs.net/doc/424636991.html,/CN0148_PCB_Documentation 。

为实现良好的通道间匹配和器件间匹配,模拟输入通道和器件去耦的对称布局非常重要。所示数据支持利用图1所示16通道ADC 实现的匹配性能。

16通道DAS 的双路AD7606板布局

在内置多个AD7606器件的系统中,为确保器件之间的性能匹配良好,这些器件必须采用对称布局。图2显示采用两个AD7606器件的布局。

CN-0148 电路笔记

图1.采用两个AD7606 8通道DAS的16通道、16位数据采集系统

(原理示意图,未显示所有连接。对于通道间和器件间匹配测试,器件之间的具体连接参见正文)

电路笔记

CN-0148

AV 电压平面沿两个器件的右侧布设,V REFIN/REFOUT 引脚和REFCAPA 、REFCAPB 引脚的去耦电容是攸关性能的重要电容,应尽可能靠近相应的AD7606引脚。可能的话,应将这些电容放在电路板上与AD7606器件相同的一侧。CC DRIVE 电源走线沿两个AD7606器件的左侧布设。基准电压芯片ADR421位于两个AD7606器件之间,基准电压走线向上布设到U2的引脚42,向下布设到U1的引脚42。使用实心接地层。这些对称布局原则适用于含有两个以上AD7606器件的系统。AD7606器件可以沿南北方向放置,基准电压位于器件的中间,基准电压走线则沿南北方向布设,类似于图3显示AD7606电路板顶层的建议去耦配置。所示的四个陶瓷电容是REFIN/REFOUT 引脚、REGCAP 引脚、

REFCAPA 引脚和REFCAPB 引脚的去耦电容。这些电容沿南北方向放置,以便尽可能靠近相应的引脚。

图2。

良好的去耦也很重要,以便降低AD7606的电源阻抗,及其电源尖峰幅度。去耦电容应靠近(理想情况是紧靠)这些引脚及其对应接地引脚放置。

3.顶层去耦,显示了两个REFCAP A 引脚、REFIN/REFOUT 引脚和

REFCAP A/B 引脚的去耦电容

图4.底层去耦,显示了四个AVCC 引脚和VDRIVE 引脚的去耦电容

图2.采用两个AD7606的16通道DAS 的PCB 布局

CN-0148

电路笔记

AD7606内部基准电压源用作系统基准电压源

图4显示底层去耦配置,它用于四个AVCC 引脚和VDRIVE 引脚的去耦。使用多个过孔将引脚与其相应的去耦电容相连。AD7606器件周围去耦电容的对称布局有利于器件间的性能匹配。多个过孔用来将电容焊盘和引脚焊盘接地及接到电压平面和基准电压走线。

AD7606内置一个2.5 V 基准电压源,经过内部放大,它可以为AD7606 ADC 提供约4.5 V 的缓冲基准电压。在通道间和器件间匹配性能至关重要的高通道数应用中,可以用一个AD7606的内部基准电压源为另一个AD7606器件提供基准电压。在此配置中,U1配置为在内部基准电压下工作,如图7所示。 16通道系统的通道间匹配

AD7606 U2器件可配置为在外部基准电压源模式下工作。U1 REFIN/RFOUT 引脚提供的2.5 V 基准电压路由至U2的REFIN/REFOUT 引脚。一个10 μF 去耦电容位于AD7606器件的REFIN/REFOUT 引脚。在AD7606 U1和U2上,REFCAPA 和REFCAPB 引脚短接在一起,并通过一个10 μF 陶瓷电容去耦至GND 。

在高通道数系统中,良好的通道间和器件间性能匹配可以大大简化校准程序。AD7606器件、模拟输入通道和去耦电容的对称布局有助于多个器件之间的性能匹配。使用公共系统基准电压将能进一步增强系统的匹配性能。图5显示所有输入接地时,用于测量板上16个通道之间性能匹配的电路配置。还有最多7个码的分布直方图,各通道直方图的中心为码0,如图6所示。

两个AD7606器件均以200 kSPS 的采样速率工作,一个

7.5 V 直流信号施加于U1的V1和V2,如图7所示。码的直方图如图

8所示。在同一器件的通道之间,平均输出码相差1.2个码。板上的所有16个通道以200 kSPS 速率进行转换。

图5.用于测试16通道系统通道间匹配的电路示意图,该系统采用两个

AD7606和外部基准电压源ADR421,所有输入接地

图7.用于测试一个AD7606通道间匹配的电路示意图,

使用U1内部基准电压源

图6.图5所示电路的直方图,显示了使用外部基准电压源

ADR421的16通道系统的通道间匹配性能

图8.图7所示电路的直方图

电路笔记

CN-0148

7.5 V 信号施加于U1的V1和U2的V1,板上的所有16个通道以200 kSPS 速率工作,如实际理想码的值会因温度而不同,具体取决于系统基准电压源的温度系数特性。在绝对精度非常重要的应用中,或者在希望避免通过复杂的温度校准程序实现绝对精度和通道匹配的应用中,应当使用ADR421等小容差、低漂移2.5 V 基准电压源作为AD7606器件的系统基准电压源。

图9的配置电路示意图所示。码的直方图如图10所示。在不同器件的V1通道之间,平均输出码相差1.4个码。

图117.5 V 直流电压施加于U1的输入(V1和V2),如的电路

所示,并使用外部基准电压源。U1的两个通道的码直方图如图12所示。两个通道的码直方图平均值相差0.9 LSB 。

图9.用于测试两个AD7606之间器件间匹配的电路示意图,U1

内部基准

电压源用作系统基准电压源

图11.用于测试一个AD7607通道间匹配的电路示意图,

使用外部基准电压源

图10.图9所示电路的直方图

将一个AD7606的内部基准电压源用作系统基准电压源时,以上直方图显示,一个AD7606器件的通道之间以及多个器件的通道之间都具有非常好的匹配性能。

绝对精度

图12.图11所示电路的直方图

除了通道间匹配和器件间匹配外,如果ADC 转换结果的绝对精度也非常重要,则应使用外部小容差、低漂移基准电压源作为系统基准电压源。在该电路中,ADR421 2.5 V 基准电压源用作系统基准电压源。

在用于测试器件间匹配的图13所示电路中,7.5 V 直流信号施加于U1和U2 AD7606器件的V1通道,并使用外部基准电压源。两个AD7606器件的两个V1通道的码直方图如图14所示。板上的所有16个通道以200 kSPS 吞吐速率工作。U1和U2的

V1通道之间的码直方图平均值相差0.6 LSB 。

施加于AD7606器件的基准电压会影响ADC 输出码:

CN-0148

电路笔记

(Continued from first page) "Circuits from the Lab" are intended only for use with Analog Devices products and are the intellectual property of Analog Devices or its licensors. While you may use the "Circuits from the Lab" in the design of your product, no other license is granted by implication or otherwise under any patents or other intellectual property by application or use of the "Circuits from the Lab". Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, "Circuits from the Lab" are supplied "as is" and without warranties of any kind, express, implied, or statutory including, but not limited to, any implied warranty of merchantability, noninfringement or fitness for a particular purpose and no responsibility is assumed by Analog Devices for their use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from their use. Analog Devices reserves the right to change any "Circuits from the Lab" at any time without notice, but is under no obligation to do so. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners.

?2010 Analo 常见变化

AD7606是一款8通道DAS ,还可以使用AD7606-6(6通道DAS )和AD7606-4(4通道DAS )。AD7607是AD7606的14位版本。其它基准电压源可以利用基准电压源选型和评估工具进行选择。

进一步阅读

MT-021 Tutorial, Successive Approximation ADCs . Analog Devices.

MT-031 Tutorial, Grounding Data Converters and Solving the Mystery of “AGND” and “DGND”. Analog Devices.MT-101 Tutorial, Decoupling Techniques . Analog Devices.V oltage Reference Selection and Evaluation Tool. Analog Devices.

图13.用于测试两个AD7606器件间匹配的电路示意图,

使用外部基准电压源

数据手册和评估板

16-Channel DAS PC Board Documentation AD7606 Data Sheet AD7606 Evaluation Board AD7606-4 Data Sheet AD7606-4 Evaluation Board AD7606-6 Data Sheet

AD7606-6 Evaluation Board 图14.图13所示电路的直方图

ADR421 Data Sheet

EV AL-CED1Z Converter Evaluation and Development Board

以上直方图显示,采用ADR421外部系统基准电压源时,一个AD7606器件的直方图平均值间匹配和多个AD7606器件的直方图平均值间匹配均小于1 LSB 。

修订历史

6/10—Revision 0: Initial Version 结论

本布局能够确保通过一个AD7606实现通道间良好匹配性能,并且同一PC 板上的多个AD7606之间也具有良好的器件间匹配性能。AD7606

器件的对称布局,特别是去耦电容将有助于实现良好的通道间匹配和器件间匹配。在高通道数系统中,良好的通道间和器件间性能匹配意味着校准程序得以简化。

g Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners.

CN08906-0-6/10(0)

w w w .a n a l o g .c o m

数据采集系统简介研究意义和应用.doc

一前言 1.1 数据采集系统简介 数据采集,是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。数据采集系统是结合基于计算机(或微处理器)的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。该数据采集系统是一种基于TLC549模数转换芯片和单片机的设备,可以把ADC采集的电压信号转换为数字信号,经过微处理器的简单处理而交予数码管实现电压显示功能,并且通过与PC的连接可以实现计算机更加直观化显示。 1.2 数据采集系统的研究意义和应用 在计算机广泛应用的今天,数据采集的在多个领域有着十分重要的应用。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。利用串行或红外通信方式,实现对移动数据采集器的应用软件升级,通过制订上位机(PC)与移动数据采集器的通信协议,实现两者之间阻塞式通信交互过程。在工业、工程、生产车间等部门,尤其是在对信息实时性能要求较高或者恶劣的数据采集环境中更突出其应用的必要性。例如:在工业生产和科学技术研究的各行业中,常常利用PC或工控机对各种数据进行采集。这其中有很多地方需要对各种数据进行采集,如液位、温度、压力、频率等。现在常用的采集方式是通过数据采集板卡,常用的有A/D 卡以及422、485等总线板卡。卫星数据采集系统是利用航天遥测、遥控、遥监等技术,对航天器远地点进行各种监测,并根据需求进行自动采集,经过卫星传输到数据中心处理后,送给用户使用的应用系统。 1.3 系统的主要研究内容和目的 本课题研究内容主要包括:TLC549的工作时序控制,常用的单片机编辑C语言,VB 串口通信COMM控件、VB画图控件的运用等。 本课题研究目的主要是设计一个把TLC549(ADC)采集的模拟电压转换成八位二进制数字数据,并把该数据传给单片机,在单片机的控制下在实验板的数码管上实时显示电压值并且与计算机上运行的软件示波器连接,实现电压数据的发送和接收功能。

基于Ucos的多通道数据采集系统(DOC)(可编辑修改word版)

课程设计(论文)任务书 信息工程学院物联网专业2014-2 班 一、课程设计(论文)题目基于Ucos 的多通道数据采集系统 二、课程设计(论文)工作自2017 年06 月26 日起至2017 年06 月30 日止。三、 课程设计(论文) 地点:嵌入式系统实验室 四、课程设计(论文)内容要求: 1.本课程设计的目的 (1)使学生掌握嵌入式开发板(实验箱)各功能模块的基本工作原理; (2)培养嵌入式系统的应用能力及嵌入式软件的开发能力; (3)使学生较熟练地应用嵌入式操作系统及其API 开发嵌入式应用软件; (4)培养学生分析、解决问题的能力; (5)提高学生的科技论文写作能力。 2.课程设计的任务及要求 1)基本要求: (1)分析所设计嵌入式软件系统中各功能模块的实现机制; (2)选用合适嵌入式操作系统及其API; (3)编码实现最终的嵌入式软件系统; (4)在实验箱上调试、测试并获得最终结果。 2)创新要求: 在基本要求达到后,可进行创新设计,如改善嵌入式软件实时性能;扩展嵌入式软件功能及改善其图形用户界面。 3)课程设计论文编写要求 (1)要按照书稿的规格打印誊写课程设计论文。 (2)论文包括目录、正文、小结、参考文献、谢辞、附录等(以上可作微调)。 (3)课程设计论文装订按学校的统一要求完成。 4)课程设计评分标准: (1)学习态度:20 分; (2)回答问题及系统演示:30 分 (3)课程设计报告书论文质量:50 分。 成绩评定实行优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级。不及格者需重做。 5)参考文献: (1)罗蕾.《嵌入式实时操作系统及应用开发》北京航空航天大学出版社 (2)Jean https://www.360docs.net/doc/424636991.html,brosse. 《嵌入式实时操作系统uC/OS-II》北京航空航天大学出版社 (3)王田苗.《嵌入式设计与开发实例》.北京航空航天大学出版社 (4)北京博创科技公司. 《嵌入式系统实验指导书》

双通道同步数据采集系统的设计与实现

双通道同步数据采集系统的设计与实现 作者:徐灵飞, 李健, Xu Lingfei, Li Jian 作者单位:成都理工大学工程技术学院,四川,乐山,614007 刊名: 自动化仪表 英文刊名:PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION 年,卷(期):2011,32(1) 参考文献(14条) 1.周立功ARM嵌入式系统基础教程 2005 2.项志遴.俞昌旋高温等离子体诊断技术 1982 3.渠海青;孙艳萍;朱正伟数字示波表中超高速数据采集系统的设计[期刊论文]-自动化仪表 2009(11) 4.李亚磊.邓新绿.俆军.丁万昱高信噪比Langmuir探针系统 2006(4) 5.曹军军;陈小勤;吴超基于USB2.0的数据采集卡的设计与实现[期刊论文]-仪器仪表用户 2006(01) 6.黄新财.佃松宜.汪道辉基于FPGA的高速连续数据采集系统的设计 2005(2) 7.张健;刘光斌多通道测试数据采集处理系统的设计与实现[期刊论文]-计算机测量与控制 2005(10) 8.张健.刘光斌多通道测试数据采集处理系统的设计与实现 2005(10) 9.黄新财;佃松宜;汪道辉基于FPGA的高速连续数据采集系统的设计[期刊论文]-微计算机信息 2005(02) 10.曹军军.陈小勤.吴超.何正友基于USB2.0的数据采集卡的设计与实现 2006(1) 11.李亚磊;邓新绿;徐军高信噪比Langmuir探针系统[期刊论文]-核聚变与等离子体物理 2006(04) 12.渠海青.孙艳萍.朱正伟数字示波表中超高速数据采集系统的设计 2009(11) 13.项志遴;俞昌旋高温等离子体诊断技术 1982 14.周立功ARM嵌入式系统基础教程 2005 本文链接:https://www.360docs.net/doc/424636991.html,/Periodical_zdhyb201101021.aspx

资源数据采集技术方案

资源数据采集技术方案 公司名称 2011年7月 二O一一年七月

目录 第1 部分概述 (3) 1.1 项目概况 (3) 1.2 系统建设目标 (3) 1.3 建设的原则 (4) 1.3.1 建设原则 (4) 1.4 参考资料和标准 (5) 第2 部分系统总体框架与技术路线 (5) 2.1 系统应用架构 (6) 2.2 系统层次架构 (6) 2.3 关键技术与路线 (7) 第3 部分系统设计规范 (9) 第4 部分系统详细设计 (9)

第1 部分概述 1.1 项目概况 Internet已经发展成为当今世界上最大的信息库和全球范围内传播知识的主要渠道,站点遍布全球的巨大信息服务网,为用户提供了一个极具价值的信息源。无论是个人的发展还是企业竞争力的提升都越来越多地依赖对网上信息资源的利用。 现在是信息时代,信息是一种重要的资源,它在人们的生活和工作中起着重要的作用。计算机和现代信息技术的迅速发展,使Internet成为人们传递信息的一个重要的桥梁。网络的不断发展,伴随着大量信息的产生,如何在海量的信息源中查找搜集所需的信息资源成为了我们今后建设在线预订类旅游网重要的组成部分。 因此,在当今高度信息化的社会里,信息的获取和信息的及时性。而Web数据采集可以通过一系列方法,依据用户兴趣,自动搜取网上特定种类的信息,去除无关数据和垃圾数据,筛选虚假数据和迟滞数据,过滤重复数据。直接将信息按照用户的要求呈现给用户。可以大大减轻用户的信息过载和信息迷失。 1.2 系统建设目标 在线预订类旅游网是在线提供机票、酒店、旅游线路等旅游商品为主,涉及食、住、行、游、购、娱等多方面的综合资讯信息、全方位的旅行信息和预订服务的网站。 如果用户要搜集这一类网站的相关数据,通常的做法是人工浏览网站,查看最近更新的信息。然后再将之复制粘贴到Excel文档或已有资源系统中。这种做法不仅费时费力,而且在查找的过程中可能还会遗漏,数据转移的过程中会出错。针对这种情况,在线预订类旅游网信息自动采集的系统可以实现数据采集的高效化和自动化。

基于LabVIEW的多通道数据采集系统信号处理

目:基于LabVIEW的多通道数据采集系统 2010 年 03 月 20 日 互联网会议PPT资料大全技术大会产品经理大会网络营销大会交互体验大会 毕业设计开题报告 1.结合毕业论文课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述: 文献综述 1. 本课题的研究背景及意义 近年来,以计算机为中心、以网络为核心的网络化测控技术与网络化测控得到越来越多的应用,尤其是在航空航天等国防科技领域。网络化的测控系统大体上由两部分组成:测控终端与传输介质,随着个人计算机的高速发展,测控终端的位置原来越多的被个人计算机所占据。其中,软件系统是计算机系统的核心,设置是整个测控系统的灵魂,应用于测控领域的软件系统成为监控软件。传输介质组成的通信网络主要完成数据的通信与采集,这种数据采集系统是整个测控系统的主体,是完成测控任务的主力。因此,这种“监控软件-数据采集系统”构架的测控系统在很多领域得到了广泛的应用,并形成了一套完整的理论。 2. 本课题国内外研究现状 早期的测控系统采用大型仪表集中对各个重要设备的状态进行监控,通过操作盘进行集中式操作;而计算机系统是以计算机为主体,加上检测装置、执行机构与被控对象共同构成的整体。系统中的计算机实现生产过程的检测、监督和控制功能。由于通信协议的不开放,因此这种测控系统是一个自封闭系统,一般只能完成单一的测控功能,一般通过接口,如RS-232或GPIB接口可与本地计算机或其他仪器设备进行简单互联。随着科学技术的发展,在我国国防、通信、航空、气象、环境监测、制造等领域,要求测控和处理的信息量越来越大、速度越来越快。同时测控对象的空间位置日益分散,测控任务日益复杂,测控系统日益庞大,因此提出了测控现场化、远程化、网络化的要求。传统的单机仪器已远远不能适应大数量、高质量的信息采集要求,产生由计算机控制的测控系统,系统内单元通过各种总线互联,进行信息的传输。 网络化的测控技术兴起于国外,是在计算机网络技术、通信技术高速发展,以及对大容量分布的测控的大量需求背景下发展起来,主要分为以下几个阶段:第一阶段: 起始于20世纪70年代通用仪器总线的出现,GPIB实现了计算机与测控系统的首次 结合,使得测量仪器从独立的手工操作单台仪器开始总线计算机控制的多台仪器的测控系统。此阶段是网络化测控系统的雏形与起始阶段。第二阶段:

基于AD7606 的可扩展多通道同步采样数据采集系统的布局考虑

电路笔记 CN-0148 连接/参考器件 8通道DAS ,内置16位、双极性、同步采样ADC AD7606利用ADI 公司产品进行电路设计 Rev.0 “Circuits from the Lab” from Analog Devices have been designed and built by Analog Devices engineers. Standard engineering practices have been employed in the design and construction of each circuit, and their function and performance have been tested and verified in a lab environment at room temperature. However, you are solely responsible for testing the circuit and determining its suitability and applicability for your use and application. Accordingly, in no event shall Analog Devices be liable for direct, indirect, special, incidental, consequential or One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 https://www.360docs.net/doc/424636991.html, Fax: 781.461.3113 ?2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved. AD7606-66通道DAS ,内置16位、双极性、同步采样ADC 放心运用这些配套产品迅速完成设计。 欲获得更多信息和/或技术支持,请拨打4006-100-006或访问AD7606-44通道DAS ,内置16位、双极性、同步采样ADC https://www.360docs.net/doc/424636991.html,/zh/circuits 。 ADR421 精密、低噪声XFET ?基准电压源 基于16位8通道DAS AD7606的可扩展多通道 同步采样数据采集系统(DAS)的布局考虑 电路描述 电路功能与优势 AD7606是一款集成式8通道数据采集系统,片内集成输入放大器、过压保护电路、二阶模拟抗混叠滤波器、模拟多路复用器、16位200 kSPS SAR ADC 和一个数字滤波器。在电力线路测量和保护系统中,需要对多相输配电网络的大量电流和电压通道进行同步采样。这些应用中,通道数量从6个到64个以上不等。AD7606 8通道数据采集系统(DAS)集成16位双极性同步采样SAR ADC 和片内过压保护功能,可大大简化信号调理电路,并减少器件数量、电路板面积和测量保护板的成本。高集成度使得每个AD7606只需9个低值陶瓷去耦电容就能工作。 图1所示电路包括两个AD7606器件,可以配置为使用2.5 V 内部基准电压源或2.5 V 外部基准电压源ADR421。如果REF SELECT 引脚接逻辑高电平,则选择内部基准电压源。如果REF SELECT 引脚接逻辑低电平,则选择外部基准电压源。 在测量和保护系统中,为了保持多相电力线网络的电流和电压通道之间的相位信息,必须具备同步采样能力。AD7606具有宽动态范围,是捕获欠压/欠流和过压/过流状况的理想器件。输入电压范围可以通过引脚编程设置为±5 V 或±10 V 。 此电路笔记详细介绍针对采用多个AD7606器件应用而推荐的印刷电路板(PCB)布局。该布局在通道间匹配和器件间匹配方面进行了优化,有助于简化高通道数系统的校准程序。当通道间匹配非常重要时,此电路可以使用2.5 V 内部基准电压源AD7606;而对于要求出色绝对精度的高通道数应用,此电路可以使用外部精密基准电压源ADR421,它具有高精度(B 级:最大值±1 mV )、低漂移(B 级:最大值3 ppm/°C )、低噪声(典型值1.75 μV p-p ,0.1 Hz 至10 Hz )等特性。低噪声及出色的稳定性和精度特性使得ADR421非常适合高精度转换应用。这两个器件相结合,能够实现业界前所未有的集成度、通道密度和精度。 电源要求如下:AV CC = 5 V ,V DRIVE = 2.3 V 至5 V (取决于外部逻辑接口要求)。 本电路笔记描述一个评估板的布局和性能,其中内置两个AD7606,构成一个16通道数据采集系统。欲浏览完整的16通道DAS PC 板文档,请访问: https://www.360docs.net/doc/424636991.html,/CN0148_PCB_Documentation 。 为实现良好的通道间匹配和器件间匹配,模拟输入通道和器件去耦的对称布局非常重要。所示数据支持利用图1所示16通道ADC 实现的匹配性能。 16通道DAS 的双路AD7606板布局 在内置多个AD7606器件的系统中,为确保器件之间的性能匹配良好,这些器件必须采用对称布局。图2显示采用两个AD7606器件的布局。

关于数据采集技术的内容

关键词:声卡数据采集MATLAB 信号处理 论文摘要:利用数据采集卡构建的数据采集系统一般价格昂贵且难以与实际需求完全匹配。声卡作为数据采集卡具有价格低廉、开发容易和系统灵活等优点。本文详细介绍了系统的开发背景,软件结构和特点,系统地分析了数据采集硬件和软件设计技术,在此基础上以声卡为数据采集卡,以MATLAB为开发平台设计了数据采集与分析系统。 本文介绍了MATLAB及其数据采集工具箱, 利用声卡的A/ D、D/ A 技术和MATLAB 的方便编程及可视化功能,提出了一种基于声卡的数据采集与分析方案,该方案具有实现简单、性价比和灵活度高的优点。用MATLAB 语言编制了相应软件,实现了该系统。该软件有着简洁的人机交互工作界面,操作方便,并且可以根据用户的需求进行功能扩充。最后给出了应用该系统采集数据的应用实例。 1绪论 1.1 课题背景 数据也称观测值,是实验、测量、观察、调查等的结果,常以数量的形式给出。数据采集,又称数据获取,就是将系统需要管理的所有对象的原始数据收集、归类、整理、录入到系统当中去。数据采集是机管理系统使用前的一个数据初始化过程。数据采集技术广泛引用在各个领域。比如摄像头,麦克风,都是数据采集工具。 数据采集(Data Acquisition)是将被测对象(外部世界、现场)的各种参量(可以是物理量,也可以是化学量、生物量等)通过各种传感元件作

适当转换后,再经信号调理、采样、量化、编码、传输等步骤,最后送到控制器进行数据处理或存储记录的过程。 被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量,如温度、水位、风速、压力等,可以是模拟量,也可以是数字量。采集一般是采样方式,即隔一定时间(称采样周期)对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值,也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据测量是数据采集的基础。数据测量方法有接触式和非接触式,检测元件多种多样。不论哪种方法和元件,都以不影响被测对象状态和测量环境为前提,以保证数据的正确性。数据采集含义很广,包括对连续物理量的采集。在计算机辅助制图、测图、设计中,对图形或图像数字化过程也可称为数据采集,此时被采集的是几何量数据。 在智能仪器、信号处理以及自动控制等领域,都存在着数据的测量与控制问题,常常需要对外部的温度、压力、流量、位移等模拟量进行采集。数据采集技术是一种流行且实用的技术。它广泛应用于信号检测、信号处理、仪器仪表等领域。近年来,随着数字化技术的不断,数据采集技术也呈现出速度更高、通道更多、数据量更大的发展态势。 数据采集系统是一种应用极为广泛的模拟量测量设备,其基本任务是把信号送入计算机或相应的信号处理系统,根据不同的需要进行相应的计算和处理。它将模拟量采集、转换成数字量后,再经过计算机处理得出所需的数据。同时,还可以用计算机将得到的数据进行储存、显示和打印,以实现对某些物理量的监视,其中一部分数据还将被用作生产过程中的反馈控制量。

WEB数据采集系统

WEB数据采集系统 一.概述 面对互联网海量的信息,政府机关、企事业单位和研究机构都迫切希望获取与自身工作相关的有价值信息,如何方便快捷地获取这些信息就变得至关重要了。如果采用原始的手工收集方式,费时费力且毫无效率,面对越来越多的信息资源,劳动强度和难度可想而知。因此,现代的政府和企业都迫切需要一种能够提供高质量和高效运作的信息采集解决方案。 本系统针对不同行业用户的应用需求,以抓取互联网为目的,实现在用户自定义规则下,从互联网中抓取指定信息。抓取的信息可存入数据库或直接入库发送至指定栏目,实现网站信息及时更新和数据量提升,从而使得搜索引擎收录量提升,扩大企业信息宣传推广力度。 二.典型应用 1. 政府机关 ●实时跟踪、采集与业务工作相关的信息来源。 ●全面满足内部工作人员对互联网信息的全局观测需求。 ●及时解决政务外网、政务内网的信息源问题,实现动态发布。 ●快速解决政府主网站对各地级子网站的信息获取需求。 ●全面整合信息,实现政府内部跨地区、跨部门的信息资源共享与有效 沟通。 ●节约信息采集的人力、物力、时间,提高办公效率。

2. 企业 ●实时准确地监控、追踪竞争对手动态,是企业获取竞争情报的利器。 ●及时获取竞争对手的公开信息以便研究同行业的发展与市场需求。 ●为企业决策部门和管理层提供便捷、多途径的企业战略决策工具。 ●大幅度地提高企业获取、利用情报的效率,节省情报信息收集、存 储、挖掘的相关费用,是提高企业核心竞争力的关键。 ●提高企业整体分析研究能力、市场快速反应能力,建立起以知识管 ,是提高企业核心竞争力的神经中枢。 理为核心的“竞争情报数据仓库” 3. 新闻媒体 ●快速准确地自动采集数信息。 ●支持每天对数万条新闻进行有效抓取。 ●支持对所需内容的智能提取、审核。 ●实现互联网信息内容采集、浏览、编辑、管理、发布的一体化。三. 系统构架 工作过程描述 采集的目的就是把对方网站上网页中的某块文字或者图片等资源下载到自己的站网上,这个过程需要做如下配置工作:下载网页配置,解析网页配置,修正结果配置,数据输出配置。如果数据符合自己要求,修正结果这步可省略。配置完毕后,把配置形成任务(任务以XML格式描述),采集系统

基于STM32单片机的多路数据采集系统设计

基于STM32单片机的多路数据采集系统设计 The Design Of Multi-channel Data Acquisition System Based On STM32 中国地质大学(北京) 指导教师 2013.3.31

摘要 本文是基于ARM Cortex-M3的STM32系列嵌入式微控制器的应用实践,介绍了基于STM32单片机的数据采集的硬件设计和软件设计,数据采集系统是模拟域与数字域之间必不可少的纽带,它的存在具有着非常重要的作用。本文介绍的重点是数据采集系统,而该系统硬件部分的重心在于单片机。数据采集与通信控制采用了模块化的设计,数据采集与通信控制采用了单片机STM32来实现,硬件部分是以单片机为核心,还包括A/D模数转换模块,显示模块,和串行接口部分。该系统从机负责数据采集并应答主机的命令。输入数据是由现场模拟信号产生器产生,8路被测电压再通过模数转换器ADC0809进行模数转换,实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换,并将转换后的数据传输到上位机,由上位机负责数据的接受、处理和显示,并用LCD数码显示器来显示所采集的结果。软件部分应用Keil uVision4通过C++编写控制软件,对数据采集系统、模数转换系统、数据显示、数据通信等程序进行了设计。 关键词:数据采集 89C52单片机 ADC0809 Keil uVision4

Abstract This article is an application of STM32 series embedded ARM controller based on Cortex-M3 and it describes the hardware design and software design of the data on which based on signal-chip microcomputer .The data collection system is the link between the digital domain and analog domain. It has an very important function. The introductive point of this text is a data to collect the system. The hardware of the system focuses on signal-chip microcomputer .Data collection and communication control use modular design. The data collected to control with correspondence to adopt a machine 8051 to carry out. The part of hardware’s core is STM32, is also includes A/D conversion module, display module, and the serial interface. Slave machine is responsible for data acquisition and answering the host machine.8 roads were measured the electric voltage to pass the in general use mold-few conversion of ADC0809,the realization carries on the conversion that imitates to measure the numeral to measure towards the data that collect .Then send the data to the host machine.the host machine is responsible for data and display, LED digital display is responsible display the data. The software is partly programmed with C++ of the Keil uVision4. The software can realize the function of monitoring and controlling the whole system. It designs much program like data-acquisition treatment,data-display and data-communication ect. Keyword: data acquisition AT89C52 ADC0809 Keil uVision4 目录

多通道同步数据采集与处理系统的设计与实现_王浩

297 2009年第01期,第42卷 通 信 技 术 Vol.42,No.01,2009总第205期 Communications Technology No.205,Totally 收稿日期:2008-06-26。 作者简介:王 浩(1982-),男,硕士研究生,主要研究方向为电路设计及D S P 技术;刘文怡(1970-),男,副教授,主要研究方向 为测控系统、信息识别、数据记录,以及相关软件技术;韩志军(1983-),男,硕士研究生,主要研究方向为电路设计。 多通道同步数据采集与处理系统的设计与实现 王 浩, 刘文怡, 韩志军 (中北大学 电子测试技术国家重点实验室,山西 太原 030051) 【摘 要】设计了一种基于DSP 与CPLD 的多通道同步数据采集与处理系统,系统分为多通道同步数据采集模块和DSP 数据处理模块。多通道同步数据采集可实现相关信号同时测量,进行相关分析后,得到信号间的相关信息的要求,而数据处理模块可满足数据处理,实现相关算法等功能。实验中DSP 内嵌数据压缩算法的试验结论表明,该系统能够满足多通道同步数据采集与处理的要求,性能安全,可靠。 【关键词】DSP ;CPLD ;多通道同步数据采集;数据处理 【中图分类号】TN919.5 【文献标识码】A 【文章编号】1002-0802(2009)01-0297-03 Design and Implementation of Multi-channel Synchronous Data Acquisition System WANG Hao , LIU Wen-yi ,HAN Zhi-jun (State Key Laboratory for Electronic Measurement Technology, North University of China, Taiyuan Shaanxi 030051, China) 【Abstract 】Multi-channel synchronous data acquisition system based on DSP and CPLD is designed. The system is constituted by multi-channel synchronous data acquisition module and DSP data processing module.Multi-channel synchronous data acquisition module can realize simulatneous test of the related signal and receive the related information after being analyzed. Data processing module can implements data processing and the related functions of the algorithm. The experiment on the data compression algorithm embedded in DSP indicated that this system can satisfy multichannel synchronous data acquisition and processing requirements,and its performance is secure and reliable. 【Key words 】DSP ;CPLD ;multi-channel synchronous data acquisition ;data processing 0 引言 在现代信号处理系统中,数据采集处理系统越来越广泛地用于各行各业。文中设计实现了基于DSP 与CPLD 的多通道同步数据采集与处理系统,其中,多通道同步数据采集可实现在实际应用中要求对一些相关信号同时进行测量,进行相关分析后,得到信号间的相关信息的要求,而处理模块可满足数据处理,在其系统框架内实现其算法等功能。文章设计的多通道同步数据采集与处理系统,通过程序控制,接口设计,DSP 初始化,DSP 的算法实现具有功能模块化、接口标准化、能够根据用户需求应用灵活多变的特点。 1 多通道同步数据采集模块组成及原理 多通道同步数据采集模块的硬件结构框图如图1所示,模拟信号通过SIN 和AGND 输入,经调理后,通过CPLD 对采样保持器的S/H 控制进行多路同步采样保持,通过CPLD 对模拟开关的SEL 控制进行路选通,这时,XCR3256控制AD 进行单路16位量化采集,然后将采集数据写入到FIFO 缓冲器中。 多通道同步数据采集模块的程序控制采用Verilog HDL 语言,VerilogHDL 是用于逻辑设计的硬件描述语言,并且已成为IEEE 标准[1]。

数据采集系统的历史与发展

数据采集系统的历史与发展 数据采集系统起始于20设计50年代,1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统,目标是测试中不依靠相关的测试文件,由非熟练人员进行操作,并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的 灵活性可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务,因而得到了初步的认可。大约在60年代后期,国外就有成套的数据采集设备产品进入市场,此阶段的数据采集设备和系统多属于专业的系统。 20世纪70年代中后期,随着微型的发展,诞生了采集器,仪表同计算机溶于一 体的数据采集系统。由于这种数据采集系统的性能优良,超过了传统的自是这一类的 典型代表。这种接口系统采用积木式结构,把相应的接口卡装在专用的机箱内,然后 由一台计算机控制。第二类系统在工业现场应用较多。这两种系统中,如果采集测试 任务改变,只需将新的仪用电缆接入系统,或将新卡在添加的专业的机箱里即可完成 硬件平台中建,如果采集测试任务改变,只需将新的仪用电缆接入系统,或将新卡再 添加到专用的机箱即可完成硬件平台重建,显然,这种系统比专用系统灵活得多。20 世纪80年代后期,数据采集系统发生了极大的变化,工业计算机,单片机和大规模集成电路的组合,用软件管理,使系统的成本降低,体积减小,功能成倍增加,数据处 理能力大大加强。 20世纪90年代至今,在国际上技术先进的国家,数据采集技术已经在军事,航 空电子设备及宇航技术,工业等领域被广泛应用。由于集成电路制造技术的不断提高,出现了高性能,高可靠性的单片数据采集系统(DAS)。目前有的DAS产品精度已达16位,采集速度每秒达到几十万次以上。数据采集技术已经成为一种专门的技术,在工业领域得到了广泛的应用。该阶段数据采集系统采用更先进的模块式结构,根据不 同的应用要求,通过简单的增加和更改模块,并结合系统编程,就可扩展或修改系统,迅速地组成一个新的系统。该阶段并行总线数据采集系统高速,模块化和即插即用方 向发展,典型系统有VXI总线系统,PCI,PXI总线系统等,数据位以达到32位总线宽度,采用频率可以达到100MSps。由于采用了高密度,屏蔽型,针孔式的连接器和卡 式模块,可以充分保证其隐定性急可靠性,但其昂贵的价格是阻碍它在自动化领域取 得了成功的应用。 串行总线数据采集系统向分布式系统结构和智能化方向发展,可靠性不断提高。 数据采集系统物理层通信,由于采用RS485双绞线,电力载波,无线和光纤,所以其技术得到了不断发展和完善。其在工业现场数据采集和控制等众多领域得到了广泛的 应用。由于目前局域网技术的发展,一个工厂管理层局域网,车间层的局域网和底层 的设备网已经可以有效地连接在一起,可以有效地把多台数据采集设备联在一起,以 实现生产环节的在线实时数据采集与监控。

-基于Labview的多通道数据采集系统设计

第一节系统整体结构 系统的整体组成结构是测量目标经过传感器模块后转换成电信号,在由信号调理模块对信号做简单的调理工作,例如,scc-sg04全桥应变调整模块,scc-td02模块,scc-rtd01热电偶热电阻制约模块等,将调理好的信号传送到数据采集模块中进行数据采集,然后在用软件进行特定的处理。在采集的过程中同时将数据保存到指定数据库里。如图4-1多通道数据采集系统硬件结构图所示。 图4-1 多通道数据采集系统硬件结构图 第二节数据采集系统的硬件设计 一、PC机 传统仪器很多情况完成某些任务必须借助复杂的硬件电路,而由于计算机数据具备极强的信号处理能力,可以替代这些复杂的硬件电路,这便是虚拟仪器最大的特点。数据采集系统能够正常运行的前提便是选择一个优良的计算机平台。由于数据采集功能器件通常工作在工业领域中,往往伴随着强烈的振动,噪声,电源线的干扰和电磁干扰等。为了保证记录仪正常的运行,设计系统时选定工业计算机。考虑到计算机平台的可靠运行工业计算机通常采取了抗干扰措施。另一方面的考虑是工业计算机通常具有很多类型的接口,这样有利于功能进一步的扩展。 二、传感器 传感器设备能接受到来自测量目标发来的信号,而且把接受到的讯息,通

过设定的变换比例将其改变成为电信号亦或其它形式,从而能够完成数据信号的处理、存储、显示、记录和控制等任务。传感器是系统进行检测与控制的第一步。 三、信号调理 经过传感器的信号大多是要经过信号调理才可以被数据采集设备所接收,调理设备能够对信号进行放大、隔离、滤波、激励、线性化等处理。由于不同类型的传感器各有不同的功能,除了考虑一些通用功能之外,还要依据不同传感器的性质和要求来实现特殊的信号调理功能。信号调理电路的通用功能由如下几个方面: (1)放大功能为了提高系统的分辨率以及降低噪声干扰,微弱信号必须要进行放大,从而使放大之后信号电压与模数转换的电压范围一致。信号在经过传感器之后便直接进入信号调理模进行调理,这样就不易受到外部环境的影响,从而使得信噪比进一步的改善。 (2)隔离功能隔离是指为了避免直接的电连接,通过光线、交互电源或变压等方法,使得数据信息在系统之间进行传递。使用隔离的原因:一是为了安全考虑;二是能够保证采集到的数据不会受到其它原因的影响。 (3)滤波滤波是为了保证测量的信号的纯洁性,滤去不需要的信号。大部分的信号调理模块具有一个低通滤波器是用来过滤噪声。通常还需要抗混叠滤波器,滤除信号中感兴趣的最高频率以上的所有频率的信号。 (4)激励功能信号调理模块能够为某些传感器提供激励信号,而且很多信号调理模块都提供有电流源和电压源以便给传感器提供激励。 (5)线性化大部分的传感器是测量信号的线性和非线性响应的结合,为了使传感器误差补偿,对输出信号的线性化是必要的。目前,该数据采集系统可以通过软件解决这个问题。 四、输入信号的类型 要知道信号采集到的数据集,这是因为信号的要求和系统性能的不同的测量是不同的,只有了解被测信号的性质,才可以准确地选择合适的采集系统。 一个任意的信号在时间上是一个物理量的变化。在一般情况下,信号携带的信息是非常广泛的,如:状态,率,水平,形式,频率等。根据信号运载信息的不同,可以将信号分为数字信号或模拟信号。其中数字信号包括脉冲信号和开关信号两种类型。模拟信号包括直流信号、时域信号、频域信号等。 (1)数字信号 第一类数字信号为开关量信号,如图4-2所示。一个开关信号携带信息信

电力系统中多通道同步采样ADC(AD7606)与浮点DSP(ADSP-21479)通信的设计与实现

电力系统中多通道同步采样ADC(AD7606)与浮点 DSP(ADSP-21479)通信的设计与实现 内容 1.简介31.1 AD7606 简介31.2 ADSP-21479 简介4 2.AD7606 和ADSP- 21479 配置与连接5 3.时序分析6 4.测试结果和结论74.1 测试结果74.2 结论10 5.DSP 参考代码10 6.参考文献12 1.简介1.1 AD7606 简介AD7606 是16 位,8 通道同步采样模数数据采集系统。AD7606 完全满足电力系统的要求,具有灵活的数字滤波器、 2.5V 基准电 压源、基准电压缓冲以及高速串行和并行接口。它采用5V 单电源供电,可以 处理±10V 和±5V 真双极性输入信号、同时所有通道均能以高 达200kSPS 的吞吐率采样。图1 AD7606 的内部原理框图。图2 AD7606 的管脚图。AVcc 模拟电源,4.75V~5.25V Vdrive 逻辑部分电源Vdd 模拟输入部 分正电压Vss 模拟输入部分负电压DGND 数字地AGND 模拟地 1.2 ADSP-21479 简介ADSP-21479 是SIMD (单指令多数据)SHARC 家族中的一员,它基于65nm 的最新工艺,具有低成本,低功耗的的特点,是一 颗集成有大容量片上SRAM 和ROM 的32/40 位浮点DSP。ADSP-21479 是性 能出色,266MHZ/1596MFLOP: 266 MHz/1596FLOPS SIMD SHARC 内核,支持32-bit 浮点、40-bit 浮点以及16/32-bit 定点数据类型支持多达5 Mb 片内SRAM 支持16 位宽SDR、SDRAM 存储器接口数字应用接口DAI,支持多达8 个的高速同步串 口(SPORT)及SPI 串口 2 个精确时钟发生器20 线数字I/O 端口 3 个定时器、UART、I2C 兼容接口ROM/JTAG 安全模式供应196 引脚CSP_BGA 封装与100 引脚LQFP 封装产品,适合于工业客户的要求供应商业级、工业级温度与

LMS-SCADAS多功能数据采集系统简介

数据采集系统 LMS SCADAS多功能数据采集系统 当今,产品的研发周期越来越短,用于产品性能测试的时间越来越少。在全 球的各个行业中,试验部门正承受着巨大的压力——要用尽量少的时间和资 源配合产品的设计与更新,完成尽可能多的试验任务。LMS SCADAS数据采 集系统能够保证完成各种类型的试验任务,并且其高性能、高效率的特点, 可以让试验工程师更充分地利用资源,同时完成多项试验任务,大大地缩短试验周期。 LMS SCADAS硬件以其卓越的性能和高度的可靠性著称,无论是进行试验室 测试还是现场测试都能保证最优的测试质量和精度。LMS SCADAS硬件与LMS https://www.360docs.net/doc/424636991.html,b和LMS Test.Xpress软件无缝集成,可以快速完成所有的测试设 置,在保证最佳数据质量和精度的同时,高效地完成测试任务。正由于LMS SCADAS硬件具有如此多的优点,全球范围内每天都有数以万计的用户正在 使用LMS产品进行着测试工作,采集各种试验数据。 为您量身定制的LMS SCADAS解决方案——保证随时随地的完美表现 LMS SCADAS硬件的最大优点是灵活性与可扩展性,有多种型号可供客户选 择-从紧凑的便携式系统,全自动的智能记录仪,直至大通道数的试验室系统。LMS SCADAS硬件支持多种传感器,具有多种信号调理功能,是进行噪 声、振动、声学和耐久性等试验任务的理想前端。最重要的是,LMS SCADAS 注重多功能性,即可以作为一个移动的前端使用,也可以作为独立的记录仪 在外场使用。同时,LMS SCADAS硬件还为在恶劣条件下进行声学测试或耐 久性数据采集提供了统一的测试系统。 “LMS SCADAS系统注重于应用的多样性,使用户 的投入获得最大的回报。” ?通用的硬件平台,同时适用于试验室测试、外场测试,并支持记录仪模式,独立地完成数据采集 ?专业用于噪声、振动、声学和疲劳耐久性能测试

多通道AD采样同步设计

64 | 电子制作 2019年02-03月 变,也可进行试验过程中所需电压、电流等物理量的测量。在数据测量过程中,如果采集通道数量较多,采集速度要求较高时,如何保证多个测量点的测量数据保持同步性是如今数据采集系统设计中需要解决的问题。保持多块采集板卡之间的同步性,可以使用时钟同步线,或者以太网同步时间戳等方式完成。基于单块采集板卡多通道之间的同步设计问题是本文的研究内容。 在具体介绍本文的设计之前需要解释两个问题:①为了保证单块板卡多通道同步问题,采集板卡的硬件设计显然不 能使用单一AD 芯片加多通道切换方式,因为通道切换产生 的时间间隔就已经使得各通道之间不能保持同步;②多个AD 芯片寄存器的同步读写可以使用FPGA 作为很好的解决方案,但是考虑到FPGA 使用门槛较高,并且在完成数据采集系统其他功能,例如:CAN 总线通讯、以太网通讯、触摸屏显示等方面不是那么的方便快捷。所以本文采用飞思卡尔的i.MX6Q 处理器加多路AD7734作为硬件结构,在此基础 上完成多通道的同步采集设计。 作为转换芯片,每一个AD7734芯片有四路采样输入通道可供切换,可以满足每一个测量通道三路不同种类模拟信号的采集。具体AD 转换电路见图1。 AD7734数模转换芯片共有4个模拟输入口AIN0~ AIN3,可以通过操作相应寄存器进行四个通道的切换采样。最高可接受10V 单极或双极电压输入,并具有超量程或欠 量程检测功能。与主控芯片连接的通讯口共6个管脚功能如表1所示。 表1 AD7734 IO管脚定义 管脚功能 SCLK 寄存器操作时钟DOUT 寄存器读取管脚DIN 寄存器写入管脚C _____ S 片选 R ________D Y 数模转换完成标志位管脚 R ____________ E S E T 复位管脚为了能够保证采集模块中8个AD 转换芯片的同步操作, 硬件设计示意图如图2所示(图中只示意性的画了4个AD 芯片)。 图1?AD 转换电路图

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