多通道大容量同步数据采集仪制造技术

本发明专利技术公开一种采集和分析地震震动信号的装置－－多通道大容量同步数据采集仪。它由数据采集电路、总线、采集和计算电路和通讯接口电路组成，数据采集电路由若干片数据采集板（Ｉ）组成，每个数据采集板（Ｉ）由若干个前置通道和采集控制电路组成，每个前置通道的输出端接总线的一端，每片数据采集板（Ｉ）的采集控制电路的输出端接该数据采集板中每个前置通道的输入端，采集控制电路的输入端接总线的一端，总线的另一端与采集和计算电路的一个端口相连接，采集和计算电路的另一端口与通讯接口电路的一个端口相连接。能根据监测者的要求随时通过外设的计算机读取地震数据。具有结构新颖、工作可靠、多通道能满足同步要求和容易推广实施的优点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种地震震动信号的数据采集与分析的装置。
技术介绍
一个有效的区域中监测地壳震动的传感器点越多，采集得到的实际信号越真实，准确性越高，这样就需要一种多通道同时采集的装置。但目前的地震监测仪器或者因通道数量少不能将大量的传感器感应的信号都采集到，或者虽然能采集到大量的信号，却不能符合同步的要求，而地震监测要求从各个测震点采集到的数据信号必须符合同步的要求，也就是说只有在同一时刻采集到的数据信号才能放在一起进行对比、分析和研究，否则分析结果就会出偏差。另外，目前的地震监测仪器还不能做到根据监测者的要求随时从外设的计算机中读取地震数据。
技术实现思路
为了克服现有技术采集数据的通道较少和不能做到随时读取数据的缺陷，提供一种多通道、能随时读取数据的数据采集仪。本专利技术是通过如下方案予以实现的一种多通道大容量同步数据采集仪，它由数据采集电路、总线2、采集和计算电路3和通讯接口电路4组成，数据采集电路由若干片数据采集板I组成，每个数据采集板I由若干个前置通道1和采集控制电路7组成，每个前置通道1的输出端接总线2的一端，每片数据采集板I的采集控制电路7的输出端接该数据采集板中每个前置通道1的输入端，采集控制电路7的输入端接总线2的一端，总线2的另一端与采集和计算电路3的一个端口相连接，采集和计算电路3的另一端口与通讯接口电路4的一个端口相连接。当外设的计算机给通讯接口电路4一个数据读取命令后，该命令通过采集和计算电路3、总线2传给采集控制电路7，采集控制电路7发出信号打开前置通道1，地震信号进入前置通道1并转化为数字信号，数字信号进入采集和计算电路3，数字信号经过采集和计算电路3处理和分析后，经过通讯接口电路4传出给外设的计算机，所以本专利技术能根据监测者的要求随时通过外设的计算机读取地震数据。由于前置通道1设置很多个，所以本专利技术做到了多通道输入。地震数据信号能通过通讯接口电路4传输给外设的计算机，在计算机上大量存贮。本专利技术具有结构新颖、工作可靠、能满足同步要求和容易推广实施的优点。附图说明图1是本专利技术的结构示意图，图2是前置通道1和采集控制电路7的连接结构示意图，图3是前置通道1和采集控制电路7的电路结构示意图，图4是采集和计算电路3的结构示意图，图5是通讯接口电路4的电路结构示意图。具体实施例方式一下面结合图1、图2和图3具体说明本专利技术。它由数据采集电路、总线2、采集和计算电路3和通讯接口电路4组成，数据采集电路由若干片数据采集板I组成，每个数据采集板I由若干个前置通道1和采集控制电路7组成，每个前置通道1的输出端接总线2的一端，每片数据采集板I的采集控制电路7的输出端接该数据采集板中每个前置通道1的输入端，采集控制电路7的输入端接总线2的一端，总线2的另一端与采集和计算电路3的一个端口相连接，采集和计算电路3的另一端口与通讯接口电路4的一个端口相连接。如图2所示前置通道1由强弱转换开关电路1-1、信号调理放大电路1-2、模拟滤波器1-3、模数转换器1-4、和数据锁存器1-5组成，采集控制电路7的四个输出端分别与强弱转换开关电路1-1、模拟滤波器1-3、模数转换器1-4和数据锁存器1-5的一个输入端相连接，强弱转换开关电路1-1的输出端接信号调理放大电路1-2的输入端，信号调理放大电路1-2的输出端接模拟滤波器1-3的另一个输入端，模拟滤波器1-3的输出端接模数转换器1-4的另一个输入端，模数转换器1-4的输出端接数据锁存器1-5的另一个输入端。数据锁存器1-5的另一端口接总线2的一端，采集控制电路7的输入端接总线2的另一端。地震信号进入强弱转换开关电路1-1后，经过信号调理放大、滤波和模数转换后进入数据锁存器1-5，当采集控制电路7给模数转换器1-4一个控制信号，地震数据信号才能通过刚刚打开的而且马上就关闭的模数转换器1-4，然后进入数据锁存器1-5，以待采集和计算机电路3读取。如此设置就做到了进入本专利技术所有的前置通道1中的地震数据信号能在同一时刻被读取，以保证满足同步的要求。下面结合图3具体说明本实施方式中的前置通道1和采集控制电路7的电路结构。强弱转换开关电路1-1由四个电阻R0～R3、四个二极管D1至D4、三个电容CC1至CC3、变阻器W1和转换开关芯片U1组成，信号输入端SIN1接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接电阻R0的一端、二极管D2的正极、二极管D3的负极和芯片U1的脚2，电阻R0的另一端接地，二极管D2的负极连接二极管D3的正极并且接地，信号输入端SIN2连电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电阻R3的一端、二极管D4的正极、二极管D1的负极和芯片U1的脚8，二极管D4的负极连接二极管D1的正极并接地，电阻R3的另一端接变阻器W1的一端和变阻器W1的滑动触头，变阻器W1的另一端接地，芯片U1的脚3接地，芯片U1的脚4接电源+Ec和电容CC1的正极，电容CC1的负极接地，芯片U1的脚5接电源+Ec和电容CC2的正极，电容CC2的负极接地，芯片U1的脚7接电源-Ec和电容CC3的负极，电容CC3的正极接地，对信号输入端SIN1和SIN2进行转换开关作用的芯片U1的型号为DG419。信号调理放大电路1-2由五个电阻R4至R8、四个电容C1至C4、电容CC4、电容CC5和集成运算放大器U2组成，电阻R4的一端连接芯片U1的脚1，电阻R4的另一端连U2的同相输入端脚3和电容C1的一端，电容C1的另一端接地，U2的反相输入端脚2连接电阻R5的一端、电容C2的一端和电阻R6的一端，电阻R5的另一端接地，电容C2的另一端与电阻R6的另一端和U2的输出端脚6相连接，U2的正电源端与电阻R8的一端、电容C4的一端和电容CC4的一端相连接，电阻R8的另一端与电源+Ec连接，电容C4的另一端连接电容CC4的另一端并接地，U2的负电源端连接电阻R7的一端、电容C3的一端和电容CC5的一端，电阻R7的另一端接电源-Ec，电容C3的另一端和电容CC5的另一端接地，U2的型号是LF356。模拟滤波器1-3由滤波器芯片U3、电阻R9、电阻R10、变阻器W2、电容CC6、电容CC7和电容C5组成，芯片U3的脚1接地，芯片U3的脚2接U2的输出端脚6，芯片U3的脚3和脚5接地，芯片U3的脚4接电容CC6的一端并且与电源+Ec相连接，电容CC6的另一端接地，芯片U3的脚7与脚14相连接，芯片U3的脚6、脚8和脚13悬空，芯片U3的脚9接变阻器W2的一端，变阻器W2的另一端接电阻R9的一端和变阻器W2的滑动触头，电阻R9的另一端接电阻R10的一端和电容C5的一端，电容C5的另一端接地，芯片U3的脚10接脚12并与电容CC7的一端和电源-Ec连接，电容CC7的另一端接地，做模拟滤波用的芯片U3的型号是LTC1064-2；模数转换器1-4由信号输出电路1-4-1和同步控制电路1-4-2组成，信号输出电路1-4-1由集成运算放大器U4、四个电阻R11至电阻R14、电容C6、电容CC8、电容CC9和变阻器W3组成，模拟滤波器1-3的电阻R10的另一端接U4的反相输入端脚2，U4的反相输入端接电容C6的一端和电阻R11的一端，电容C6的另一端接电阻R11的另一端和U4的输出端脚6，U4的同相输入端脚3通过电阻R12接地，U4的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道大容量同步数据采集仪，其特征是它由数据采集电路、总线（２）、采集和计算电路（３）和通讯接口电路（４）组成，数据采集电路由若干片数据采集板（Ｉ）组成，每个数据采集板（Ｉ）由若干个前置通道（１）和采集控制电路（７）组成，每个前置通道（１）的输出端接总线（２）的一端，每片数据采集板（Ｉ）的采集控制电路（７）的输出端接该数据采集板中每个前置通道（１）的输入端，采集控制电路（７）的输入端接总线（２）的一端，总线（２）的另一端与采集和计算电路（３）的一个端口相连接，采集和计算电路（３）的另一端口与通讯接口电路（４）的一个端口相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尚利军，郭迅，陈晓龙，赵长有，
申请(专利权)人：哈尔滨北奥振动技术开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]