1.本实用新型涉及数据采集技术领域，尤其涉及数据采集卡。
背景技术：
2.现有采集设备多为大型设备，结构复杂且采集功能单一，数据采样率低，通道间数据同步误差大，信号失真度高；无法同时满足单端传感器数据采集与差分电平信号采集。
技术实现要素：
3.本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供数据采集卡，包括多个模拟前端处理通道、用于多通道输入的模拟数据采集单元、数据处理单元与gps模块；模拟前端处理通道包括单端信号转换电路与前端差分电路；单端信号转换电路通过前端差分电路输入端与模拟数据采集单元相连；模拟数据采集单元与数据处理单元相连；gps模块与数据处理单元相连。
4.优选的，所述前端差分电路包括差分衰减放大器。
5.优选的，所述单端信号转换电路包括仪表放大器与模拟开关；模拟开关的输出端与仪表放大器的输入端相连；仪表放大器的输出端通过前端差分电路与数据处理单元相连。
6.优选的，所述数据处理单元包括fpga模块与arm处理器；fpga模块与arm处理器一体集成。
7.优选的，所述模拟数据采集单元为ads1278芯片。
8.优选的，所述数据处理单元设置有通信接口、io接口、rs485接口、ttl串口与网络接口。
9.优选的，还包括与数据处理单元相连的电源输入接口与指示灯。
10.本实用新型的有益效果在于：本实用新型采集通道间同步误差小，信号失真度小，能够同时采集多路模拟信号，采样率高，既能够满足单端传感器数据采集，也能够满足差分电平信号采集，实现接口的单端与差分转换。
附图说明
11.图1是本实用新型的原理图；
12.图2是模拟数据采集单元与数据处理单元连接的示意图；
13.图3是模拟前端处理通道的电路图。
具体实施方式
14.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
15.如附图1所示，本实用新型数据采集卡，包括多个模拟前端处理通道、用于多通道输入的模拟数据采集单元、数据处理单元与gps模块；模拟前端处理通道包括单端信号转换
电路与前端差分电路；单端信号转换电路通过前端差分电路输入端与模拟数据采集单元相连；模拟数据采集单元与数据处理单元相连；gps模块与数据处理单元相连。
16.优选的，所述前端差分电路包括差分衰减放大器。
17.优选的，所述单端信号转换电路包括仪表放大器与模拟开关；模拟开关的输出端与仪表放大器的输入端相连；仪表放大器的输出端通过前端差分电路与数据处理单元相连。
18.优选的，所述数据处理单元包括fpga模块与arm处理器；fpga模块与arm处理器一体集成。
19.优选的，所述模拟数据采集单元为ads1278芯片。
20.优选的，所述数据处理单元设置有通信接口、io接口、rs485接口、ttl串口与网络接口。
21.优选的，还包括与数据处理单元相连的电源输入接口与指示灯。
22.具体的，该数据采集卡能够同步采集多路模拟信号，并通过网络将数据上传，支持远程网络控制与gps时间标记。
23.该数据采集卡包括多个模拟前端处理通道、用于多通道输入的模拟数据采集单元、数据处理单元与gps模块。
24.如附图3所示，模拟前端处理通道包括前端差分电路与单端信号转换电路；前端差分电路包括差分衰减放大器；单端信号转换电路包括仪表放大器与模拟开关。差分衰减放大器采用ad8475芯片，仪表放大器采用ad8226芯片，模拟开关采用dg411芯片。模拟开关的输出端与ad8226芯片的反向输入端相连；ad8226芯片的同向输入端用于模拟信号输入；模拟开关的另一输出端通过另一电阻连接ad8226芯片的同向输入端。ad8226芯片的输出端通过电阻与ad8475芯片相连；ad8475芯片与模拟数据采集单元相连。同一组模拟前端处理通道既能够满足单端传感器数据采集，也能够满足差分电平信号采集，实现接口的单端与差分转换。
25.如附图2所示，模拟数据采集单元同步采集至少6通道的模拟数据，采集芯片型号采用ads1278芯片，该芯片24bit位宽，最高采样率可达144ksps，能够同步采集8路信号。
26.fpga采用xc7z030
‑
2ffg676i型号，该芯片为异构平台，内部集成了fpga arm(双核)处理器。
27.gps时钟指信号采样时钟与gps时钟同步，并且记录采样起始gps时间标记。gps模块选u
‑
bloxneo
‑
lea
‑
m8t或者m9t，能够满足以下功能要求：具备记录脉冲输入准确时间，精度0.1ms；具备输入整毫秒时间命令，系统在该时间指令时刻输出；闭合信号，保持时间可设置(1s左右)；5v脉冲，宽度可设置(500ms左右)。gps模块串接一个钳位二极管和施密特方向器保护gps芯片。
28.模拟数据采集单元采集通道间同步误差小于100μs，信号失真度小于
‑
100db，任一通道可设置为触发通道。
29.该采集卡设置铝合金外壳，模块配制拉杆箱包装。
30.本实用新型采集通道间同步误差小，信号失真度小，能够同时采集多路模拟信号，采样率高，既能够满足单端传感器数据采集，也能够满足差分电平信号采集，实现接口的单端与差分转换。
31.本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.数据采集卡，其特征在于，包括多个模拟前端处理通道、用于多通道输入的模拟数据采集单元、数据处理单元与gps模块；模拟前端处理通道包括单端信号转换电路与前端差分电路；单端信号转换电路通过前端差分电路输入端与模拟数据采集单元相连；模拟数据采集单元与数据处理单元相连；gps模块与数据处理单元相连。2.根据权利要求1所述数据采集卡，其特征在于，所述前端差分电路包括差分衰减放大器。3.根据权利要求1所述数据采集卡，其特征在于，所述单端信号转换电路包括仪表放大器与模拟开关；模拟开关的输出端与仪表放大器的输入端相连；仪表放大器的输出端通过前端差分电路与数据处理单元相连。4.根据权利要求1所述数据采集卡，其特征在于，所述数据处理单元包括fpga模块与arm处理器；fpga模块与arm处理器一体集成。5.根据权利要求1所述数据采集卡，其特征在于，所述模拟数据采集单元为ads1278芯片。6.根据权利要求1所述数据采集卡，其特征在于，所述数据处理单元设置有通信接口、io接口、rs485接口、ttl串口与网络接口。7.根据权利要求1所述数据采集卡，其特征在于，还包括与数据处理单元相连的电源输入接口与指示灯。
技术总结
本实用新型公开了数据采集卡，包括多个模拟前端处理通道、用于多通道输入的模拟数据采集单元、数据处理单元与GPS模块。本实用新型采集通道间同步误差小，信号失真度小，能够同时采集多路模拟信号，采样率高，既能够满足单端传感器数据采集，也能够满足差分电平信号采集，实现接口的单端与差分转换。实现接口的单端与差分转换。实现接口的单端与差分转换。
技术研发人员：荣彬杰 吴东 夏思宇
受保护的技术使用者：成都普诺科技有限公司
技术研发日：2021.05.08
技术公布日：2021/10/23
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
