一种并行交织采样装置制造方法及图纸

一种并行交织采样装置，包括传感器、信号放大器、同步触发器、第一采集卡、第二采集卡、CPU处理器。所述传感器连接信号放大器的输入端；信号放大器的输出端分别连接第一采集卡和第二采集卡；同步触发器分别连接第一采集卡和第二采集卡；第一采集卡和第二采集卡的输出端连接CPU处理器。本实用新型专利技术利用两块同型号的采集卡，对同一模拟信号进行采样；通过同步触发器，使两块采集卡的采样时间错开半个采样周期，然后将两块采集卡采集的波形数据进行交织存放，合并成新的波形数据。与单块采集卡相比，本实用新型专利技术装置在不降低采集分辨率的前提下，实现了采样率加倍的效果。

A Parallel Interleaved Sampling Device

A parallel interleaved sampling device includes a sensor, a signal amplifier, a synchronous trigger, a first acquisition card, a second acquisition card and a CPU processor. The sensor connects the input end of the signal amplifier; the output end of the signal amplifier connects the first acquisition card and the second acquisition card respectively; the synchronous trigger connects the first acquisition card and the second acquisition card respectively; and the output end of the first acquisition card and the second acquisition card connects the CPU processor. The utility model uses two acquisition cards of the same type to sample the same analog signal; by synchronous trigger, the sampling time of the two acquisition cards is staggered by half a sampling period, and then the waveform data collected by the two acquisition cards are interwoven and stored to form new waveform data. Compared with the single acquisition card, the device realizes the effect of double sampling rate without reducing the acquisition resolution.

【技术实现步骤摘要】
一种并行交织采样装置
本技术涉及一种并行交织采样装置，属电力电子

技术介绍
随着电子信息技术的发展，电子设备的数字化程度越来越高，各种模拟量基本都转换成数字信息被存储。将模拟信号转换成数字信号，需要进行数据采集。根据奈奎斯特采样定理，对模拟信号进行采样时，采样率必须是模拟信号频率的两倍以上，才能保证信号不失真。实际数据采集时，通常要求采样率大于信号频率的十倍以上。当对高频小信号进行采集时，要求采集设备应同时具有高采样率和高分辨率；然而采样率和分辨率达到一定程度后，会出现相互制约的瓶颈。通常高频采集卡，其采样率可以高达吉赫兹，但其分辨率不高，一般只有8位~12位。当需要进一步提高模数转换分辨率时，只能通过降低采样率来实现。高分辨率的采集卡，其采样率一般偏低，只能达到兆赫兹级，分辨率可以达到20位~24位。目前，在公开的采集设备中，均存在采样率与分辨相互制约的问题，无法同时实现高采样率和高分辨的功能。
技术实现思路
本技术的目的是，为了克服现有技术的不足，提供一种并行交织采样装置，旨在突破单块采集卡自身的采样率极限，实现采样率加倍的效果。本技术的技术方案是，一种并行交织采样装置，包括传感器、信号放大器、同步触发器、第一采集卡、第二采集卡、CPU处理器；所述传感器连接信号放大器的输入端；信号放大器的输出端分别连接第一采集卡和第二采集卡；同步触发器分别连接第一采集卡和第二采集卡；第一采集卡和第二采集卡的输出端连接CPU处理器。所述传感器将非电信号转换为电信号，经过信号放大器放大输出到第一采集卡和第二采集卡；同步触发器控制第一采集卡和第二采集卡起动AD转换；第一采集卡和第二采集卡采集的波形数据送至CPU处理器存储、处理和合并。所述同步触发器的第一触发信号和第二触发信号的频率相等，相位相差180°，也就是相差半个采样周期，这样可以确保第一采集卡和第二采集卡的采集时刻正好交错。所述CPU处理器将连续采集的波形数据分别存为第一波形数据和第二波形数据的数据库中；在CPU处理器内将两组波形数据进行交错存放，合并成一个新的波形数据。所述同步触发器的触发信号T1和T2是电平为5V占空比为50%的方波信号。所述第一采集卡和第二采集卡的采样率分别由同步触发器输出的第一触发信号T1和第二触发信号T2的频率决定。本技术的工作原理如下，本技术将两块高分辨的采集卡同时对一路模拟信号进行交织采样，可以在不降低的分辨率的前提的下，实现采样率加倍的效果。本技术的有益效果是，本技术装置在不降低采集分辨率的前提下，实现采样率加倍的效果。本技术利用两块同型号的采集卡，对同一模拟信号进行采样；通过同步触发器，使两块采集卡的采样时间错开半个采样周期，然后将两块采集卡采集的波形数据进行交织存放，合并成新的波形数据。与单块采集卡相比，实现了采样率加倍的效果。附图说明图1为本技术一种并行交织采样装置结构示意图；图2是交错采样过程的示意图；图3是波形数据合并的示意图。具体实施方式图1所示为本实施例一种过电流试验装置的结构。本实施例一种过电流试验装置包括传感器、信号放大器、同步触发器、第一采集卡、第二采集卡、CPU处理器。传感器将非电信号转换为电信号，经过信号放大器放大输出到第一采集卡和第二采集卡。同步触发器控制第一采集卡和第二采集卡起动AD转换，二块采集卡的采样率分别由同步触发器输出的触发信号T1和T2的频率决定。第一触发信号T1和第二触发信号T2是电平为5V占空比为50%的方波信号，其频率反映的是第一采集卡和第二采集卡的采样率。第一采集卡和第二采集卡对放大器输出的模拟信号进行AD采集，采集时刻由同步触发器输出的第一触发信号T1和第二触发信号T2控制；第一触发信号T1和第二触发信号T2的频率相等，只是相位相差180°，也就是相差半个采样周期，确保第一采集卡和第二采集卡的采集时刻正好交错；然后将连续采集的波形数据分别存入为第一波形数据1和第二波形数据2，最后在PC机内将两组波形数据进行交错存放，合并成一个新的波形数据。图2所示的是交错采样过程的示意图。第一采集卡由第一触发信号T1控制，采样的时刻均用第一触发信号T1标注；第二采集卡由第二触发信号T2控制，采样的时刻均用第二触发信号T2标注；从图中可以看到，两块采集卡各自对模拟信号进行AD采集，并且它们的采样间隔时间相等，只是采样的时刻互相交错。第一采集卡连续采集N个点，存为第一波形数据1；第二采集卡连续采集N个点，存为第二波形数据2；图3所示是波形数据合并的示意图；数据合并是在CPU处理器内完成，第一采集卡和第二采集卡将采集到的波形数据存到CPU处理器中；在数据合并时，是将第一采集卡的波形数据与第二采集卡的波形数据的数据交替存放，合并成一个新的波形数据，此时数组的长度为2N；此时可以发现，新合并的波形数据是单块采集卡的波形数据长度的两倍，表明在相同的采样时间内，采样率比单块采集卡提高了一倍。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种并行交织采样装置，所述装置包括传感器、信号放大器、同步触发器、第一采集卡、第二采集卡、CPU处理器；所述传感器连接信号放大器的输入端；信号放大器的输出端分别连接第一采集卡和第二采集卡；同步触发器分别连接第一采集卡和第二采集卡；第一采集卡和第二采集卡的输出端连接CPU处理器；所述传感器将非电信号转换为电信号，经过信号放大器放大输出到第一采集卡和第二采集卡；同步触发器控制第一采集卡和第二采集卡起动AD转换；第一采集卡和第二采集卡采集的波形数据送至CPU处理器存储、处理和合并。

【技术特征摘要】
1.一种并行交织采样装置，所述装置包括传感器、信号放大器、同步触发器、第一采集卡、第二采集卡、CPU处理器；所述传感器连接信号放大器的输入端；信号放大器的输出端分别连接第一采集卡和第二采集卡；同步触发器分别连接第一采集卡和第二采集卡；第一采集卡和第二采集卡的输出端连接CPU处理器；所述传感器将非电信号转换为电信号，经过信号放大器放大输出到第一采集卡和第二采集卡；同步触发器控制第一采集卡和第二采集卡起动AD转换；第一采集卡和第二采集卡采集的波形数据送至CPU处理器存储、处理和合并。2.根据权利要求1所述的一种并行交织采样装置，其特征在于，所述同步触发器触发信号和的频率相等...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡涛，赵震宇，俞林刚，汤振华，熊志凌，余波，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：江西,36