檔位自適應采集裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于將物理信號轉換成電信號時所用的數據處理裝置，尤其涉及一種檔位自適應采集裝置。
【背景技術】
[0002]物理信號需要通過傳感器轉化成電信號，以便于信號調理、采樣、量化、處理。
[0003]為了能夠得到更高的測量精度，一方面需要選擇高性能的模數轉換器ADC，另一方面需要設定一個合適的測量范圍，能夠使被測信號的峰值接近ADC的最大量程，這樣可以提高模擬信號的數值量化精度，對于傳統的模擬通道都是固定的測量范圍，如果測量范圍較大，則對小信號的測量不夠精確，如果測量范圍較小，則對大信號無法測量，出現飽和失真現象。
【發明內容】
[0004]針對上述所述問題，本發明提供一種檔位自適應采集裝置，能夠通過對周期性信號檢測識別，根據不同的變化范圍，自動切換檔位，以提高測量精確度，減少失真現象。
[0005]—種檔位自適應采集裝置，包括帶有接收模擬輸入信號的信號輸入接口的模擬調理電路模塊、對經所述模擬調理電路模塊初步調理后的信號進行轉換并得到第一檔位數據的第一檔位模擬轉換模塊及對經所述模擬調理電路模塊初步調理后的信號進行轉換并得到第二檔位數據的第二檔位模擬轉換模塊、對所述第一檔位數據及第二檔位數據分別進行數字量化的模數轉換器、對經模數轉換器數字量化后的數字信號進行邏輯處理并輸出合適檔位數據的邏輯處理模塊；所述邏輯處理模塊包括對模數轉換器進行時序控制盒數據采集并揭示出第一檔位數據和第二檔位數據的數據采集模塊、對第一檔位數據進行緩存的第一檔位數據緩存模塊、對第二檔位數據進行緩存的第二檔位數據緩存模塊、與所屬數據采集模塊相連并解析出緩存周期內所述第一檔位數據和第二檔位數據中的最大數據值的最大值采樣保持器以及與所述最大值采樣保持器相連的與所述第一檔位數據緩存模塊及所述第二檔位數據緩存模塊的緩存周期同步的緩存周期計數器、對最大值采樣保持器采樣到的數據最大值進行分析比較并輸出數據選擇控制信號的檔位選擇比較器、按照數據選擇控制信號輸出檔位數據中最合適的檔位數據的數據選擇模塊。
[0006]采用本發明的檔位自適應采集裝置，能夠通過對周期性信號檢測識別，根據不同的變化范圍，自動切換檔位，大大提高測量精確度，有效減少失真現象。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明的結構框圖示意圖；
[0008]圖2是帶有信號示意標示的前期信號采集調理示意圖；
[0009]圖3是帶有信號示意標示的信號后期邏輯處理示意圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，本發明的一種檔位自適應采集裝置，包括帶有接收模擬輸入信號的信號輸入接口的模擬調理電路模塊、對所述模擬調理電路模塊初步調理后的信號進行轉換并得到第一檔位數據的第一檔位模擬轉換模塊及對所述模擬調理電路模塊初步調理后的信號進行轉換并得到第二檔位數據的第二檔位模擬轉換模塊、對所述第一檔位數據及第二檔位數據分別進行數字量化的模數轉換器、對模數轉換器量化后的數字信號進行邏輯處理并輸出合適檔位數據的邏輯處理模塊；所述邏輯處理模塊包括對模數轉換器進行時序控制盒數據采集并揭示出第一檔位數據和第二檔位數據的數據采集模塊、對第一檔位數據進行緩存的第一檔位數據緩存模塊、對第二檔位數據進行緩存的第二檔位數據緩存模塊、與所屬數據采集模塊相連并解析出緩存周期內所述第一檔位數據和第二檔位數據中的最大數據值的最大值采樣保持器以及與所述最大值采樣保持器相連的與所述第一檔位數據緩存模塊及所述第二檔位數據緩存模塊的緩存周期同步的緩存周期計數器、對最大值采樣保持器采樣到的數據最大值進行分析比較并輸出數據選擇控制信號的檔位選擇比較器、按照數據選擇控制信號輸出檔位數據中最合適的檔位數據的數據選擇模塊。一種檔位自適應采集裝置，包括帶有接收模擬輸入信號的信號輸入接口的模擬調理電路模塊、對經所述模擬調理電路模塊初步調理后的信號進行轉換并得到第一檔位數據的第一檔位模擬轉換模塊及對經所述模擬調理電路模塊初步調理后的信號進行轉換并得到第二檔位數據的第二檔位模擬轉換模塊、對所述第一檔位數據及第二檔位數據分別進行數字量化的模數轉換器、對經模數轉換器數字量化后的數字信號進行邏輯處理并輸出合適檔位數據的邏輯處理模塊；所述邏輯處理模塊包括對模數轉換器進行時序控制盒數據采集并揭示出第一檔位數據和第二檔位數據的數據采集模塊、對第一檔位數據進行緩存的第一檔位數據緩存模塊、對第二檔位數據進行緩存的第二檔位數據緩存模塊、與所屬數據采集模塊相連并解析出緩存周期內所述第一檔位數據和第二檔位數據中的最大數據值的最大值采樣保持器以及與所述最大值采樣保持器相連的與所述第一檔位數據緩存模塊及所述第二檔位數據緩存模塊的緩存周期同步的緩存周期計數器、對最大值采樣保持器采樣到的數據最大值進行分析比較并輸出數據選擇控制信號的檔位選擇比較器、按照數據選擇控制信號輸出檔位數據中最合適的檔位數據的數據選擇模塊。
[0011]具體地說，如圖2和圖3所示，輸入信號經過模擬調理電路模塊進行信號初步調理轉換輸出Vol (t)，分別與第一檔位模擬轉換模塊、第二檔位模擬轉換模塊連接，第一檔位模擬轉換模塊產生Vol(t)與模數轉換器其中一個模擬通道相連，第二檔位模擬轉換模塊產生Vo2 (t)與模數轉換器另一個模擬通道相連，經過ADC模數轉換器量化產生數字信號D12傳輸給邏輯處理模塊進行邏輯處理。邏輯處理模塊對第一檔位數據和第二檔位數據數值量進行緩存和數據檢測比較，然后經過數據選擇模塊，選擇合適的檔位數據輸出Data。
[0012]其中，模擬調理電路模塊只對輸入信號進行初級調理、模擬濾波和放大處理產生。
[0013]第一檔位模擬轉換模塊首先對VI (t)進行二級Sallen-key濾波，模擬放大、信號鉗位，然后和模數轉換器模擬接口電路連接。
[0014]第二檔位模擬轉換模塊首先對VI (t)進行二級Sallen-key濾波，模擬衰減，然后和模數轉換器模擬接口電路連接。
[0015]模數轉換器實現模擬數字轉換功能。
[0016]數據采集模塊實現對ADC的時序控制和數據采集，解析出第一檔位數據D1和第二檔位數據D2，分別通過第一檔位數據緩存模塊和第二檔位數據緩存模塊對D1/D2進行數據緩存，D1/D2還與最大值采樣保持器相連，解析出緩存周期內最大值Dmax，第一檔位數據緩存模塊、第二檔位數據緩存模塊及緩存周期計數器的緩存周期Cnt_en同步一致，檔位選擇比較器在對Dmax進行分析比較輸出數據選擇控制信號SW_en，控制數據選擇模塊選擇合適的檔位通道數據進行輸出。
[0017]采用本發明的檔位自適應采集裝置，能夠通過對周期性信號檢測識別，根據不同的變化范圍，自動切換檔位，大大提高測量精確度，有效減少失真現象。
[0018]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種檔位自適應采集裝置，其特征在于，所述檔位自適應采集裝置包括帶有接收模擬輸入信號的信號輸入接口的模擬調理電路模塊、對經所述模擬調理電路模塊初步調理后的信號進行轉換并得到第一檔位數據的第一檔位模擬轉換模塊及對經所述模擬調理電路模塊初步調理后的信號進行轉換并得到第二檔位數據的第二檔位模擬轉換模塊、對所述第一檔位數據及第二檔位數據分別進行數字量化的模數轉換器、對經模數轉換器數字量化后的數字信號進行邏輯處理并輸出合適檔位數據的邏輯處理模塊； 所述邏輯處理模塊包括對模數轉換器進行時序控制盒數據采集并揭示出第一檔位數據和第二檔位數據的數據采集模塊、對第一檔位數據進行緩存的第一檔位數據緩存模塊、對第二檔位數據進行緩存的第二檔位數據緩存模塊、與所屬數據采集模塊相連并解析出緩存周期內所述第一檔位數據和第二檔位數據中的最大數據值的最大值采樣保持器以及與所述最大值采樣保持器相連的與所述第一檔位數據緩存模塊及所述第二檔位數據緩存模塊的緩存周期同步的緩存周期計數器、對最大值采樣保持器采樣到的數據最大值進行分析比較并輸出數據選擇控制信號的檔位選擇比較器、按照數據選擇控制信號輸出檔位數據中最合適的檔位數據的數據選擇模塊。
【專利摘要】一種檔位自適應采集裝置，包括帶有接收模擬輸入信號的信號輸入接口的模擬調理電路模塊、對所述模擬調理電路模塊初步調理后的信號進行轉換并得到第一檔位數據的第一檔位模擬轉換模塊及對所述模擬調理電路模塊初步調理后的信號進行轉換并得到第二檔位數據的第二檔位模擬轉換模塊、對所述第一檔位數據及第二檔位數據分別進行數字量化的模數轉換器、對模數轉換器量化后的數字信號進行邏輯處理并輸出合適檔位數據的邏輯處理模塊。采用本實用新型的檔位自適應采集裝置，能夠通過對周期性信號檢測識別，根據不同的變化范圍，自動切換檔位，大大提高測量精確度，有效減少失真現象。
【IPC分類】H03M1/12
【公開號】CN204993309
【申請號】CN201520774826
【發明人】王振江, 陳磊, 杜龍強, 喻建國
【申請人】杭州銳達數字技術有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月7日