多通道高精度数据采集及内记模块设计

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多通道高速并行预处理数据采集模板设计

多通道高速并行预处理数据采集模板设计

多通道高速并行预处理数据采集模板设计一、引言在当今大数据时代,数据采集和处理已经成为了各个领域的重要任务。

多通道高速并行预处理数据采集模板设计是一种能够提高数据采集效率和精度的技术,本文将详细介绍该技术的设计与实现。

二、多通道高速并行预处理数据采集模板设计原理1. 多通道采集原理多通道采集即使用多个传感器或设备同时采集不同类型的数据,并将其整合到一个系统中进行处理。

这种方式可以提高数据采集效率和减少误差。

2. 高速并行原理高速并行即使用多个处理器同时进行数据处理,以提高数据处理速度和效率。

这种方式可以充分利用计算机的多核心优势,加快计算速度。

3. 预处理原理预处理即在进行实际计算之前,对原始数据进行一定程度的清洗、过滤、归一化等操作,以提高后续计算过程的准确性和稳定性。

三、多通道高速并行预处理数据采集模板设计流程1. 硬件设计硬件方面需要选择适合需求的传感器或设备,并通过接口将其连接到计算机上。

同时需要选择合适的处理器和内存等硬件设备,以保证系统能够高效地运行。

2. 软件设计软件方面需要编写数据采集程序、并行处理程序和预处理程序。

其中,数据采集程序需要实现多通道数据采集的功能,而并行处理程序需要将各个通道的数据进行整合,并进行并行计算。

预处理程序则需要对原始数据进行清洗、过滤、归一化等操作。

3. 数据存储为了保证采集到的数据能够被后续的分析和应用所使用,需要将其存储到数据库或文件中。

这样可以方便地进行后续的查询和分析。

四、多通道高速并行预处理数据采集模板设计实现1. 硬件实现硬件实现需要根据具体需求选择适合的传感器或设备,并将其连接到计算机上。

同时需要选择合适的处理器和内存等硬件设备,以保证系统能够高效地运行。

2. 软件实现软件实现需要编写数据采集程序、并行处理程序和预处理程序。

其中,数据采集程序可以使用各种编程语言来实现,如C++、Python等;并行处理程序可以使用OpenMP、MPI等技术来实现;而预处理程序则可以根据具体需求选择不同的算法来实现。

基于fpga的通道数可调高精度采集系统模块化设计

基于fpga的通道数可调高精度采集系统模块化设计

Modular design of channel number adjustable and high precision acquisition system based on FPGA
Tian Haowen , Guo Shixu , Zhu Mengqi, Zhao Peng (School of Metrological Technology and Engineering , China Jiliang University , Hangzhou 310018 , China)
声学相机对采集系统的自噪声非常敏感E,并且需 要同步地获取大量传声器接收到的声学信号回,以及实
*基金项目:浙江智自然科学基金青年基金项目(LQ19A040004)
《电子技术应用》2020年第46卷第2期
现大带宽下的数据传输回,因此一款高性能的声学相机 就对采集系统的采样精度、本底噪声、通道数量等性能 指标提出了较高的要求。本文针对这一问题设计了一款 基于FPGA控制的数据采集模块,解决了不同声学相机 所需通道数不同的难题,满足对不同种类传声器阵元的 信号进行数据采集的需求,并且论述了该模块的整体设 计过程与扩展性分析,通过实际测试给出了采集模块性 能指标。 1硬件设计
Abstract: In the development of acoustic camera, aiming at the need of high-precision acquisition of acoustic field signals and re­ al-time transmission of multi - sensor information, a modularized data acquisition system is designed, which integrates PGA, S - A ADC, FPGA as well as Gigabit Ethernet communication, and the condition of channel extension is given. According to the perfor

一种高精度多通道数据采集模块设计及实现

一种高精度多通道数据采集模块设计及实现

一种高精度多通道数据采集模块设计及实现作者:王凌伟王永国秦冲来源:《现代电子技术》2015年第13期摘要:测试系统中的信号采集是系统的一个重要环节,在工业测控系统或实验室中,需要多通道的信号采集装置实现对模拟信号的采集。

针对采集设备的通用性、小型化和高精度的要求,设计一种高精度多路数据采集模块,采用高精度A/D转换芯片,通过巡回采样的方法采集16路16位模拟量信号,实验表明,该方法特别适用于高精度工业现场数据采集。

关键词:多路选择开关;程控放大器; A/D转换器;信号采集中图分类号: TN919.2⁃34 文献标识码: A 文章编号: 1004⁃373X(2015)13⁃0129⁃03Abstract: Signal acquisition is an important link in test system. In industrial measurement and control system or laboratory, test system requires multi⁃channel signal acquisition device to realize analog signal acquisition. Since the acquisition device has the requirements of universality,miniaturization and high⁃precision, the data acquisition module with high precision andmulti⁃channel was designed. The system adopts high precision A/D converter chip, and acquires 16⁃channel analog inputs of 16⁃bit. It suits for high precision industrial on⁃site data acquisition.Keywords: multi⁃channel selecting switch; program⁃controlled amplifier; A/D converter; signal acquisition0 引言在工业过程控制以及其他一些系统的信号检测中,需要采集大量传感器的测量值,大部分的温度、压力、位移、流量等传感器都是将物理信号转化为对应的电压信号,再进一步送入嵌入式计算机内部进行传感器的数据获取。

多通道数据采集系统设计毕业设计

多通道数据采集系统设计毕业设计

题目多通道数据采集系统设计毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1101 学生姓名贾雄雄一、毕业论文﹙设计﹚题目多通道数据采集系统设计二、毕业论文﹙设计﹚工作自_2015 _年_ 1__月_10_日起至_2015__年 6 月_ 10 日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求:数据采集是从一个或多个信号获取对象信息的过程。

随着微型计算机技术的飞速发展和普及,数据采集监测已成为日益重要的检测技术,广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。

本课题具体要求如下:1. 选择合适采集芯片实现多路电压量的采集,电压范围0-5v,精度小于0.001v;2. 具有显示采集数据功能;3.系统集成,完成功能调试。

成果形式:实验样机一套。

毕业设计进度安排:1.10─3.20:查阅资料(参考文献不少于10篇),进行方案论证,完成开题报告。

完成不少于3000字的外文翻译;3.20─4.30:设计硬件电路,编写相关软件、完成电路仿真及样机调试;5.1─5.20:完善系统调试,撰写论文,准备毕业设计验收等工作;5.21-6.10:整理资料,修改论文,准备毕业答辩。

指导教师系 (教研室) 通信教研室系(教研室)主任签名批准日期接受论文 (设计)任务开始执行日期学生签名多通道数据采集系统设计贾雄雄(陕西理工学院物理与电信工程学院通信1101班,陕西汉中 723003)指导教师:郑争兵[摘要]现代智能化的设备应用得越来越多,其自身功能也越来越完善,自动化程度越来越高,信息监控系统的应用也越来越广泛,而信号数据采集则是信息监控系统至关重要的基础前提,因此多通道数据采集它的存在具有着非常重要的意义。

本文首先介绍了数据采集系统的研究背景、发展现状以及发展趋势,阐明了数据采集系统的研究意义。

依据电路模块的不同应用功能,仔细地讨论了多通道数据采集系统的总体设计方案。

基于MSC1210的多路高精度温度采集系统模块

基于MSC1210的多路高精度温度采集系统模块

基于MSC1210的多路高精度温度采集系统模块基于MSC1210的多路高精度温度采集系统模块摘要:介绍了一种以MSC1210作为核心器件的多通道、高精度、快速温度采集系统的设计思路。

着重介绍了以MSC1210构成的高精度测温模块。

关键词:MSC1210 高精度测温模块化多路测量在许多传统行业中,多路高精度温度采集系统是不可或缺的。

电厂、石化行业、钢铁厂以及制药厂等企业使用了大量的各类测温器件,如热电阻、热电偶等,这些器件需要定期校准;在严格执行GMP规范的制药厂等企业,高温灭菌需要定期进行灭菌率的验证;在某些要求进行严格的温度控制的场合,也需要进行多点高精度温度测量。

这些工作往往需要一多路高精度测温系统来完成。

在被测温度变化缓慢的情况下,可以使用多路扫描开关配以一个高精度测温表进行多路温度测量以及数据采集。

但在温度测量点数目较多、被测温度变化较快的场合,如大量热电阻、热电偶的自动计量检定系统以及高温灭菌箱自动验证系统中,传统的扫描式多路温度测量系统不无法满足要求了。

近年来,随着高精度A/D转换器件价格的不断下降以及A/D转换器件功能的不断完善,研制廉价的多路、快速、高精度温度采集系统成为可能。

美国德州仪器公司(TEXAS INSTRUMENTS)新近推出了一种功能很强的带24位A/D转换器的微处理器MSC1210。

MSC1210具有一些增强特性,特别适合测量高精度温度、压力传感器等输出的微弱信号。

本文介绍以MSC1210作为测量、信号处理以及通讯核心的多路高精度温度采集系统模块。

该系统测量通道易于扩充,温度测量精度高,可以快速地进行多路高精度温度测量。

图1 多路高精度测温系统框架1 多路高精度测温系统框架系统由主机与多个智能测温模块组成。

模块与主机之间通过光电隔离的SPI接口进行通讯,使用带有CRC纠错的自定义指令集控制数据传输,主机带有计算机接口(RS232串口以及USB接口)。

系统框架参见图1。

《基于嵌入式的多通道数据采集系统设计》范文

《基于嵌入式的多通道数据采集系统设计》范文

《基于嵌入式的多通道数据采集系统设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,嵌入式系统在各种应用领域中扮演着越来越重要的角色。

多通道数据采集系统作为嵌入式系统的一种应用,其设计的重要性日益凸显。

本文将探讨基于嵌入式的多通道数据采集系统的设计,包括其设计背景、目的、以及所面临的挑战和机遇。

二、设计背景与目的多通道数据采集系统广泛应用于工业控制、环境监测、医疗设备、航空航天等领域。

这些领域需要实时、准确地获取多个通道的数据,以便进行后续的分析和处理。

基于嵌入式的多通道数据采集系统设计的目的在于实现高效率、高精度的数据采集,满足不同应用领域的需求。

三、系统设计挑战在多通道数据采集系统的设计中,主要面临以下挑战:1. 数据传输速度:在实时数据采集过程中,需要保证数据的快速传输,以避免数据丢失或延迟。

2. 通道数量与采样率:需要根据应用需求确定合适的通道数量和采样率,以满足数据的准确性和实时性要求。

3. 硬件与软件的协调:嵌入式系统的硬件和软件需要紧密协调,以实现高效的数据采集和处理。

4. 功耗与性能的平衡:在保证系统性能的同时,还需要考虑功耗问题,以实现系统的低功耗、长续航的目标。

四、系统设计原理基于嵌入式的多通道数据采集系统设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。

硬件设计主要包括:1. 微处理器:选择合适的微处理器,以实现高效率的数据处理和传输。

2. 数据采集模块:包括多个通道的数据采集模块,用于实时获取各个通道的数据。

3. 通信接口:用于与上位机或其他设备进行通信,实现数据的传输和共享。

4. 电源管理模块:用于管理系统的电源,实现低功耗的目标。

软件设计主要包括:1. 操作系统:选择合适的嵌入式操作系统,以实现系统的稳定性和可靠性。

2. 数据采集程序:编写用于控制数据采集模块的程序,实现数据的实时获取和处理。

3. 通信协议:制定合适的通信协议,以实现与上位机或其他设备的通信。

4. 用户界面:设计友好的用户界面,以便用户进行操作和监控。

多通道数据采集系统的设计与实现

多通道数据采集系统的设计与实现近年来,随着科技的不断发展和数据的迅速增长,对于多通道数据采集系统的需求越来越迫切。

多通道数据采集系统旨在通过多个输入通道同时采集、传输和处理多组数据,以满足大规模数据采集和处理的需求。

本文将详细介绍多通道数据采集系统的设计与实现。

1. 系统需求分析在设计多通道数据采集系统之前,首先要明确系统的需求。

根据具体的应用场景和目标,我们需要确定以下几个方面的需求:1.1 数据采集范围:确定需要采集的数据范围,包括数据类型、数据量和采集频率等。

这将直接影响系统的硬件选择和设计参数。

1.2 数据传输和存储要求:确定数据传输和存储的方式和要求。

例如,是否需要实时传输数据,是否需要数据缓存和压缩等。

1.3 系统的实时性要求:确定系统对数据采集和处理的实时性要求。

根据实际应用场景,可以确定系统对数据延迟和响应时间的要求。

1.4 系统的可扩展性:考虑系统的可扩展性,以满足未来可能的扩展需求。

这包括硬件和软件的可扩展性。

2. 系统设计在需求分析的基础上,我们进行多通道数据采集系统的设计。

系统设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

2.1 硬件设计根据需求分析中确定的数据采集范围和要求,我们选择合适的硬件设备进行数据采集。

常用的硬件设备包括传感器、模拟信号采集卡和数字信号处理器等。

2.2 传感器选择根据需要采集的数据类型,选择合适的传感器进行数据采集。

不同的传感器适用于不同的数据类型,如温度传感器、压力传感器、光传感器等。

2.3 采集卡设计针对多通道数据采集系统的特点,我们需要选择合适的模拟信号采集卡进行数据采集。

采集卡应具备多个输入通道,并能够同时采集多个通道的数据。

2.4 数字信号处理器设计针对采集到的模拟信号数据,我们需要进行数字信号处理。

选择合适的数字信号处理器进行数据处理,如滤波、采样和转换等。

2.5 软件设计针对系统的需求和硬件的设计,我们需要进行软件设计,以实现数据采集、传输和处理。

多通道高精度数据采集电路设计

多通道高精度数据采集电路设计在信号处理领域,技术的应用越来越广泛,基于DSP的信号采集处理平台不断浮现。

频繁的DSP信号采集处理平台利用举行数据采集,总线上多个设备的数据传输常常互相矛盾。

公司的Tiger SHARCl01型DSP(简称TSl01)惟独总线和链路口可以与外设通信,基于缓解总线矛盾的目的,笔者设计了一种以现场可编程门阵列()作为数据接口缓冲器,避免总线,经TSl01的链路口将多个A/D转换器采集到的数据传送到TSl01。

由FPGA完成多个多路A/D转换器采集数据的缓冲排序,并形成符合TSl01链路口传输协议的数据流,送到TSl01的链路口。

该设计实现了链路口与其他非链路口外部设备的通信。

削减了TSlOl总线上的数据传输量,缓解了总线竞争的问题。

2 ADS8361型A/D转换器ADS8361是TI公司生产的双通道、四路、模拟差分输入、16 bit同步采样串行A/D转换器。

4路模拟差分输入分成2组,每组各有1个A/D 转换模块,可同时采样;对每个输入最快可以实现500 ks/s的采样率,即2 μs就完成1次A/D采样。

采样后的数据由串行接口输出,这对于具备同步串行接口的大多数DSP是十分实用的,DSP的总线可以挂接多种其他设备,在高速延续采样的过程中,DSP的串口和总线可以互不影响地自立工作。

ADS8361在采样频率率为50 kHz时,有80 dB的共模抑制,这在强噪声环境中十分重要。

ADS8361需要模拟和数字电压分离供电,考虑到与外部的匹配,所以模拟部分挑选5 V供电,数字部分与DSP的I/O 电压全都,挑选3.3 V供电。

工作时既可以用法内部2.5 V参考电压,也可以由外部提供参考电压。

差分模拟输入信号的电压范围为±2.5V。

ADS8361采纳SSOP-24封装。

CS引脚是ADS8361的片选;Ml、M0、AO 引脚用于挑选采样通道和数据通道;RD引脚为读取数据引脚,CONVST 引脚是A/D转换脉冲,在用法中应将RD与CON-VST引脚相连;CLOCK 引脚用于输入采样时钟(与下文中FPGA输出的LK相连);2个通道的第1页共5页。

《2024年基于嵌入式的多通道数据采集系统设计》范文

《基于嵌入式的多通道数据采集系统设计》篇一一、引言随着科技的不断进步,嵌入式系统在各个领域的应用越来越广泛。

特别是在数据采集领域,基于嵌入式的多通道数据采集系统因其高效、稳定和灵活的特性,受到了广泛的关注。

本文将详细介绍基于嵌入式的多通道数据采集系统的设计,包括其设计背景、目的和意义。

二、设计背景与目的随着工业自动化、物联网等领域的快速发展,多通道数据采集系统的需求日益增长。

传统的数据采集系统往往存在效率低下、稳定性差、灵活性不足等问题。

因此,设计一种基于嵌入式的多通道数据采集系统,旨在提高数据采集的效率、稳定性和灵活性,满足不同领域的需求。

三、系统设计1. 硬件设计硬件部分主要包括嵌入式处理器、多通道数据采集模块、存储模块、通信接口等。

嵌入式处理器是整个系统的核心,负责运行系统软件,控制数据采集和处理等操作。

多通道数据采集模块用于同时采集多个通道的数据,提高数据采集的效率。

存储模块用于存储采集到的数据,以便后续分析和处理。

通信接口用于与上位机或其他设备进行数据传输和通信。

2. 软件设计软件部分主要包括操作系统、驱动程序、数据采集程序、数据分析与处理程序等。

操作系统负责管理系统的软硬件资源,提供多任务处理和实时性能。

驱动程序用于控制硬件设备的运行和数据处理。

数据采集程序负责从多通道数据采集模块中获取数据。

数据分析与处理程序用于对采集到的数据进行处理和分析,提取有用的信息。

四、系统实现1. 数据采集多通道数据采集模块同时采集多个通道的数据,通过嵌入式处理器的控制,将数据传输到存储模块中。

数据采集的速率和精度取决于硬件设备的性能和软件算法的优化。

2. 数据分析与处理数据分析与处理程序对采集到的数据进行处理和分析,提取有用的信息。

通过对数据的统计分析、信号处理、特征提取等操作,得到数据的特征和规律,为后续的决策和控制提供依据。

3. 通信与传输系统通过通信接口与上位机或其他设备进行数据传输和通信。

传输的数据可以是原始数据,也可以是经过处理和分析后的结果。

《2024年基于嵌入式的多通道数据采集系统设计》范文

《基于嵌入式的多通道数据采集系统设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,嵌入式系统在工业、医疗、军事、环保等各个领域的应用越来越广泛。

其中,多通道数据采集系统作为嵌入式系统的一个重要应用方向,对于实时监控、数据分析和控制系统具有极其重要的作用。

本文将详细介绍基于嵌入式的多通道数据采集系统的设计思路、技术实现和实际应用等方面。

二、系统设计需求分析首先,我们需要明确基于嵌入式的多通道数据采集系统的设计需求。

这包括系统需要采集的数据类型、采集通道数量、采样频率、数据传输速度、实时性要求、系统稳定性等方面的要求。

此外,还需要考虑系统的硬件环境,如供电方式、体积大小、温度湿度等因素。

针对这些需求,我们可以制定相应的设计方案和技术路线。

三、系统架构设计在明确了系统需求之后,我们需要设计系统的整体架构。

基于嵌入式的多通道数据采集系统主要包括以下几个部分:1. 数据采集模块:负责从各个通道中采集数据。

根据需求,我们可以采用不同的传感器进行数据采集,如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。

2. 嵌入式处理器模块:负责处理和计算采集到的数据。

我们可以选择适当的嵌入式处理器,如ARM、MIPS等,以实现高速数据处理和实时控制。

3. 数据存储和传输模块:负责将处理后的数据存储到本地或通过网络传输到上位机。

我们可以采用SD卡、Flash等存储设备进行本地存储,同时通过串口、网络等方式将数据传输到上位机进行进一步处理和分析。

4. 电源模块:为整个系统提供稳定的电源供应。

我们需要根据系统的功耗和供电环境选择合适的电源方案,如锂电池、电源适配器等。

四、技术实现在系统架构设计完成后,我们需要进行技术实现。

具体包括以下几个方面:1. 硬件选型与搭建:根据需求分析和技术要求,选择合适的硬件设备进行搭建。

这包括传感器、嵌入式处理器、存储设备、电源等。

2. 驱动程序开发:编写硬件设备的驱动程序,实现硬件设备的初始化、数据采集、数据处理等功能。

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多通道高精度数据采集及内记模块设计
數据采集模块及内记模块是各种测量系统必不可少的部分,本文以24位模数转换芯片AD7734、16位单片机PIC24FJ128GA306及TF卡为基础,移植FAT32文件系统,设计出一款高精度数据采集及内记模块,将传感器输出的模拟电压信号转换为数字信号,并进行内记存储。

该模块输入电压范围±10V,非线性度误差低于0.01%,峰峰值噪声低于10μV,采样频率10Hz,数据存储空间2GB。

标签:AD7734;数据采集;内记
0 引言
数据采集模块及内记模块是各种测量系统必不可少的通用部件,传感器数据采集模块性能直接决定了测量系统的性能,而内记模块可以对测量数据进行内部存储,在测量数据无法实时传输的应用场景中,内记模块是数据存储及回收的重要介质。

Analog Device公司AD7734的是一款24位∑-Δ型模数转换器,输入电压范围为±10V真双极性输入,噪声最低可达9.6μV,非线性度误差低于0.0025%,采样通道为4通道,非常适合用于高精度数据采集模块的设计[1];TF卡作为芯片级存储设备,体积小、功耗低、存储容量大,非常适合用于内记模块。

本文基于AD7734及TF卡,以PIC24FJ128GA306为控制器,设计了一款高精度、低频率及宽输入电压范围的数据采集及内记模块,将传感器输出的模拟电压信号数字化,并进行内部存储记录。

1 系统概况
数据采集及内记模块组成框图如图1所示,供电电源采用14.8V锂电池;上位机用来对模块进行调试以及对存储数据进行回收;数据采集及内记模块包含数据采集电路、电源变换电路、内记仪电路、通信接口电路及单片机系统[2]。

2 硬件设计
2.1 电源变换电路设计
电源变换电路具有极其重要的作用,因为供电电源的质量直接影响数据采集的噪声和分辨力,故电源变换电路设计必须合理。

按照供电的对象不同将电源部分分为模拟电源和数字电源,地线也分为模拟地和数字地,模拟电源和数字电源、模拟地和数字地之间通过磁珠隔离,降低数字电路的噪声对模拟电路的影响,以降低数据采集电路的噪声,电源变换电路硬件框图如图2所示[3]。

2.2 数据采集电路设计
以三通道数据采集器为例,其电路原理图如图3所示,AD7734模拟电源为5V,电压基准为2.5V,数字电源为3.3V;采用外部6.000MHz石英晶体振荡器作
为时钟;采用SPI接口与单片机通信;传感器输出电压信号分别通过一个“π”型低通滤波器后接入AD7734输入端AIN0、AIN1及AIN2。

2.3 内记仪电路设计
TF卡选用金斯顿2GB存储卡,采用3.3V供电,采用SPI接口与单片机通信,SPI口线通过10k电阻器上拉到3.3V,如图4所示。

2.4 单片机系统及通信接口电路设计
单片机PIC24FJ128GA306采用3.3V供电,外部8.000MHz石英晶体振荡器作为时钟源;通信接口电路采用MAX3072电平变换芯片,将单片机TTL信号转换为RS-485信号与上位机通信,如图5所示[4]。

3 软件设计
3.1 数据采集及存储流程
数据采集及存储流程如图6所示,初始化包含单片机系统初始化、数据采集芯片AD7734初始化、TF卡初始化及文件系统初始化;通过100ms定时器进行10Hz数据采集;在单片机RAM中开辟一片1024字节的存储区;当采集的数据量达到1024字节时,打开TF卡内文本文件,并将1024字节的采集数据写入文件;刷新文件系统。

3.2 文件系统移植流程
为了以文本格式进行数据的存储,方便数据的回收读取,需要对FAT32文件系统进行嵌入式移植,本文采用znFAT文件系统进行移植,具体流程如下:
(1)通过config.h头文件内的宏定义对功能函数进行裁剪,使所移植的文件系统在满足使用要求的同时,占用最少的单片机资源。

(2)进行数据类型重新定义。

(3)存储设备驱动函数与znFAT标准物理接口接驳。

(4)加入存储设备驱动头文件。

(5)将存储设备初始化函数与znFAT_Device_Init 函数接驳。

(6)将扇区读取驱动函数与znFAT_Device_Read_Sector 函数进行接驳。

(7)将扇区写入驱动函数与znFAT_Device_Write_Sector 函数进行接驳。

(8)将多扇区连续读取驱动函数与znFAT_Device_Read_nSector 函数进行接驳。

(9)将多扇区连续写入驱动函数与znFAT_Device_Write_nSector 函数进行接驳。

(10)将多扇区连续清零驱动函数与znFAT_Device_Clear_nSector 函数进行接驳。

至此,znFAT文件系统移植完毕[5]。

4 测试结果
4.1 峰峰值噪声测试
数据采集及内记模块上电,输入端与地短接,连接上位机读取数据,进行峰峰值噪声测试,三轴分别以10Hz采样率采集10s数据,并减掉固定偏差,获得数据采集模块噪声数据,如图7、图8及图9所示,可见数据采集模块的输出噪声峰峰值小于10μV。

4.2 线性度测试
采用直流稳压电源对数据采集模块进行线性度测试,数据采集及内记模块上电,采用直流稳压电源向数据采集模块输入端加不同电压,通过上位机读取数据采集模块数据,整理出X轴线性度测试结果如表1所示。

经过计算,X轴非线性度误差为0.0069%。

采用同样的方法,可测得Y轴和Z轴的非线性度误差分别为0.0074%、0.0077%。

4.3 内记仪数据读取测试
进行多次数据采集及存储后,将TF卡从卡槽取下,插入读卡器,通过读卡器连接电脑USB口读取测量数据,读取的文本文件如图10所示,采用UltraEdit-32软件打开文件,文件内容如图11所示。

5 结束语
本文基于AD7734模数转换器、TF卡存储器及PIC24单片机设计了一款多通道高精度数据采集及内记模块,数据采集输入电压范围为±10V真双极性输入,非线性度误差低于0.01%,峰峰值噪声低于0.1nT,采样频率10Hz,实现了传感器模拟输出电压的数字化,并移植了FAT32文件系统,采用文本格式对采集数据进行存储。

该型数据采集及内记模块在地磁监测领域具有一定的应用价值。

参考文献
[1] Analog Devices,AD7734:4-Channel,±10V Input Range,High Throughput,24-Bit Sigma Delta ADC Data Sheet,2004:1—28
[2] 李晋华.基于AD7712的高精度数据采集系统的设计与实现[J].现代电子技术,2007(10):39—43
[3] 万文典,曹大平. 高精度磁力计的数据采集系统设计[J].电子技术应用,2012(9):42—45
[4] 康凯.基于PIC24系列单片机的远程无线测温装置的研制[J].电气技术,2012(6):48—51
[5] 于振南. znFAT V3.01函数使用方法及实例[J],2009(6):1—14。

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