四通道双参数超声采集卡制造技术

一种属于电子装置的四通道双参数超声采集卡，用ＣＰＬＤ作主控芯片，用ＩＳＡ总线作采集卡与工控机间的接口，用ＤＡＣ产生压控信号，用ＡＤＣ读取回波幅值，用可编程定时、计数器读取回波时间并产生门位、门宽控制信号，用ＦＩＦＯ暂存回波幅值和回波时间，并有预留串口；本发明专利技术从本质上解决了通过一块采集卡，可实现同时读取回波幅值和时间双参数，提供四通道、独立的超声触发信号，程控式、压控信号和程控、数字式门位、门宽控制信号，具有一定的通用性和实用性；另外，本采集卡的外设最大限度地采用总线模式，串行、并行数据模式相结合，电路简单、安装、使用方便，而成本和目前采集卡相比并未明显提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提出一种属于电子装置的超声采集卡，尤其是能彻底解决在超声检测系统中，第一因现有的采集卡，针对于不同的检测工件，必须专门设计采集卡或主板；第二本采集卡可解决目前现有的采集卡不能测量回波时间，不能提供数字式的回波门位和门宽的 制信号，不能提供压控放大电路中所需的压控信号等问题。
技术介绍
随着对产品安全性、可靠性要求的提高，无损检测被应用的越来越广，而超声作为一种绿色、高效、低成本的工具，在无损检测中所占的比例和重要性越来越大。在中型以上的超声无损检测系统中，目前的采集卡只能产生触发信号和读取回波幅值，这样会带来一些问题(1)对于一些数字式的超声接收电路，目前的采集卡不能提供数控功能，如压控放大电路中所需的程控式、压控信号，程控、数字式门位、门宽控制信号；(2)对于一些需要读取回波时间的系统，目前的采集卡不具有读取回波时间的功能。要解决这些问题，就需再专门设计一块副主板，这样虽然可以解决问题，但又会带来一些新的问题(1)副主板需要专门的接口来实现与采集卡或工控机之间的数据交换，常见的接口主要是串口，而目前大多数采集卡并不带有预留的串口，如果选择带有预留串口的新采集卡，又要学习、掌握新的采集卡，无形中增加了研发的难度、周期和成本；如果选择副主板和工控机间通过串口实现数据交换，涉及工控机、采集卡、副主板三者间的协调问题，这样无形中也会增加研发的难度、周期和成本；另外，串口属于一种低速数据接口，它将成为系统速度的瓶颈；(2)当检测工件不同时，所需的副主板一般不同，又需要重新设计副主板，这必然会降低劳动效率，增加研发难度、周期和成本；(3)采集卡和副主板组合成的主板系统，给调试和维护也带来不便。
技术实现思路
为了从本质上解决目前的采集卡不能提供数字式超声接收电路中，压控放大电路所需的程控式、压控信号，程控、数字式门位、门宽控制信号；读取回波时间。本专利技术提出一种四通道、双参数超声采集卡，具有以下功能四通道超声触发信号；四通道压控放大电路所需的程控式、压控信号；四通道、程控、数字式、门位、门宽的控制信号；采集四通道超声回波幅值信号；采集四通道、超声回波时间；预留串口一个。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案用CPLD作主控芯片，用ISA总线作采集卡与工控机间的数据交换接口，用数模转换器产生压控放大电路所需的压控信号，用模数转换器读取回波幅值，用可编程定时、计数器读取回波时间和产生门位、门宽的控制信号，用2片FIFO分别暂存回波幅值和回波时间，用CPLD产生预留串口。其结构见图1 本专利技术的组成框图，其中ISA接口，串口，FIFO模块，采集卡选择模块，触发模块，数模转换模块，模数转换模块，定时、计数模块都分别与CPLD电连接。本专利技术的有益效果本采集卡不仅可提供触发信号和读取回波幅值的功能，还具有提供压控放大电路所需的程控式、压控信号，提供程控、数字式、门位、门宽的控制信号， 提供读取回波时间和串口的功能，而成本没有明显提高。所以，它从本质上彻底解决了通过 一块采集卡，就可实现同时读取回波幅值和时间，同时提供程控式、压控信号和程控、数字 式、门位、门宽的控制信号，具有一定的通用性、实用性。另外，本专利技术所提出的采集卡不仅 电路简单、价格低廉，而且安装、使用方便。附图说明 下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的组成框图。图2是本专利技术的对外接口图。图3是本专利技术的电路原理图。图1中，1.采集卡选择模块，2. FIFO模块，3.串口，4. ISA接口，5. CPLD，6.触发模 块，7.模数转换模块，8.数模转换模块，9.定时、计数模块。图2中，1. ISA总线接口，2.本专利技术提出的采集卡，3. DB37接口。图3中，给出了本专利技术中各种器件的具体名称和连接关系其中(1)采集卡选择开关(Addr-Set)的1、2、3、4脚分别和排阻(RPl)的5、4、3、2脚电 连接，RPl的1脚与VCC电连接，Addr-Set的8、7、6、5脚与GND电连接；(2)八路比较器(Ull)的 1、2、4、6、8 脚分别与 ISA 总线(C0N-AT62B)的 A11、A25、 A24、A23、A22脚电连接，Ull的3、5、7、9脚分别与Addr-Set的4、3、2、1脚电连接，Ull的 11、13、15、17、12、14、16、18脚与GND电连接，Ull的19脚与可编程逻辑器件(CPLD，U2A)的 60脚电连接；(3)模数转换器(Ul)的36、37脚与DB37(J1)的31脚电连接，Ul的38、39脚与Jl 的28脚电连接，Ul的40、41脚与Jl的25脚电连接，Ul的42、43脚与Jl的22脚电连接， Ul 的 6、44、13 脚与 VCC 电连接，Ul 的 21、22、23、24、20、19、18、17、16、15、12、11、10、9、8、7、 26 脚分别与 U2A 的 140、137、136、135、141、142、144、145、146、147、149、150、151、154、155、 156,134电连接，Ul的3脚与基准电压芯片(Pl)的2脚电连接，Ul的1、27脚与AGND电连 接，Ul的14脚与GND电连接，Ul的4脚与AVCC电连接；(4)数模转换器(U4)的1、13脚与GND电连接，2、3、4、5脚与基准电压芯片(P2) 的2脚电连接，U4的6、7、8脚分别与U2A的160、158、157脚电连接，U4的9、10、11、12脚分 别与Jl的21、24、27、30脚电连接，U4的14脚与VCC电连接；(5)可编程定时、计数器(U5、U6、U7、U3)的 1、2、3、4、5、6、7、8、20、19、22、23 脚分 别与 U2A 的 22、21、18、17、16、15、13、12、6、7、2、1 脚电连接，U5、U6、U7、U3 的 12、24 脚分别 与GND禾口 VCC电连接，U5、U6、U7、U3的18、15、9脚与U2A的8脚电连接；U5的21、16、11脚 分别与U2A的33、34、37脚电连接，TO的14脚与U5的10脚电连接，TO的13脚与Jl的20 脚电连接；U6的21、16、11脚分别与U2A的28、29、32脚电连接，U6的14脚与U6的10脚电 连接，U6的13脚与Jl的23脚电连接；U7的21、16、11脚分别与U2A的23、26、27脚电连 接，U7的14脚与U7的10脚电连接，U7的13脚与Jl的26脚电连接；U3的21、16、11脚分 别与U2A的3、9、11脚电连接，U3的14脚与U3的10脚电连接，U3的13脚与Jl的29脚电 连接；(6) ISA 总线(CON-AT62B)的 B1、B3、B9 脚分别与 GND、VCC、+12V 电连接，CON-AT62B 的 B13、B14、A31、A30、A29、A28、A27、A26、A9、A8、A7、A6、A5、A4、A3、A2 脚分别与 U2A 的 65、 64、53、54、56、57、58、59、69、70、71、73、74、75、76、77 脚电连接；(7)FIFO(U8, U10)的 24、25、26、27、3、4、5、6、9、10、11、12、16、17、18、19 脚分别与 U2A 的 201、203、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种属于电子装置的四通道双参数超声采集卡，其特征是：ＩＡＳ接口、串口、ＦＩＦＯ模块、采集卡选择模块、触发模块、模数转换模块、数模转换模块、定时、计数模块都分别与ＣＰＬＤ电连接；。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李文强，杨录，马福昌，郭雁文，黄刚，
申请(专利权)人：李文强，杨录，马福昌，郭雁文，黄刚，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]