基于FPGA的通用力学性能高速数据采集卡制造技术

技术编号:8289339 阅读:193 留言:0更新日期:2013-02-01 03:06
本实用新型专利技术涉及基于FPGA的通用力学性能高速数据采集卡,属于数据采集技术领域。应变传感器依次连接传感器接口电路、前置放大处理电路、高速AD转换器、FIFO缓存器和FPGA中央控制电路;光电编码器依次连接光码接口电路和FPGA中央控制电路;采集卡IO接口依次连接光藕隔离和FPGA中央控制电路;FPGA中央控制电路连接PCI总线传输系统。本实用新型专利技术的优点在于:结构新颖,完全满足冲击试验机的高速数据采集要求。实现了高速AD转换、FIFO数据缓存、光码数据采集和IO接口的控制与计算机总线接口之间的无缝衔接。将冲击过程的完整数据,采集到计算机进行分析、计算、处理,成本低、稳定性高。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术属于数据采集
,尤其是指一种用于冲击试验机的数据采集卡。
技术介绍
目前,数据采集技术已经广泛应用于空间通信、航空航天、军事科技、汽车电子、医疗设备、机械制造业等领域。随着机械制造业的迅猛发展,对于工业试验机的数据采集的速度和分辨率的要求也越来越高。对于冲击试验机,由于冲击试验瞬间,需捕捉大量数据,不仅要求AD转换器转换数据速率非常快,还必须采用数据硬件缓存方式,才能保证数据不丢失地传输到上位机。为此,特选择FIFO存储器,充当AD转换器的后续缓冲器。一般常规系统的数据采集过程中,AD转换往往通过单片机控制来完成。但即使单片机的速度再快,数 据读取与存取也需要若干指令周期,也不及通过硬件逻辑,将AD采集数据直接传输到存储容器获取的瞬间有效数据量大。
技术实现思路
本技术提供一种基于FPGA的通用力学性能高速数据采集卡,以解决常规系统的数据采集过程中,瞬间大量数据传输出现的数据丢失的问题。本技术的技术方案是应变传感器依次连接传感器接口电路、前置放大处理电路、高速AD转换器、FIFO缓存器和FPGA中央控制电路;光电编码器依次连接光码接口电路和FPGA中央控制电路;采集卡IO接口依次连接光藕隔离和FPGA中央控制电路;FPGA中央控制电路连接PCI总线传输系统。本技术的优点在于结构新颖,完全满足冲击试验机的高速数据采集要求。它实现了高速AD转换、FIFO数据缓存、光码数据采集和IO接口的控制与计算机总线接口之间的无缝衔接。它将冲击过程的完整数据,采集到计算机进行分析、计算、处理,成本低、稳定性高。克服了以往采集卡采集精度差,采集数据丢失,不能完整采集数据的缺点。附图说明图I是本技术原理框图。具体实施方式应变传感器I依次连接传感器接口电路2、前置放大处理电路3、高速AD转换器4、FIFO缓存器5和FPGA中央控制电路10 ;光电编码器6依次连接光码接口电路7和FPGA中央控制电路10 ;采集卡IO接口 8依次连接光藕隔离9和FPGA中央控制电路10 ;FPGA中央控制电路10连接PCI总线传输系统11。采集方法应变传感器I模拟信号经过传感器接口电路2到达前置放大处理电路3进行放大处理,传输到高速AD转换器4,转换成数字信号,缓存到FIFO缓存器5,等待FPGA中央控制电路10读取;光电编码器6光码信号从经过光码接口电路7,进入FPGA中央控制电路10 ;外部设备控制信号从IO接口 8输入,经光藕隔离9隔离,进入FPGA中央控制电路10 ;FPGA中央控制电路10作为核心控制单元,对ISA总线进行译码,执行PCI总线传输系 统14传来的读写操作,采集光码数据和FIFO缓存器5的AD转换数据,并经过PCI总线传输系统14将采集到的数据传输到上位机,同时对IO接口 8信号进行操作,实现对AD数据转换、FIFO数据缓存、光码数据采集和IO接口的控制,从而完成对数据的采集和传输。权利要求1.一种基于FPGA的通用力学性能高速数据采集卡,其特征在于应变传感器依次连接传感器接口电路、前置放大处理电路、高速AD转换器、FIFO缓存器和FPGA中央控制电路;光电编码器依次连接光码接口电路和FPGA中央控制电路;采集卡IO接口依次连接光藕隔离和FPGA中央控制电路;FPGA中央控制电路连接PCI总线传输系统。·专利摘要本技术涉及基于FPGA的通用力学性能高速数据采集卡,属于数据采集
应变传感器依次连接传感器接口电路、前置放大处理电路、高速AD转换器、FIFO缓存器和FPGA中央控制电路;光电编码器依次连接光码接口电路和FPGA中央控制电路;采集卡IO接口依次连接光藕隔离和FPGA中央控制电路;FPGA中央控制电路连接PCI总线传输系统。本技术的优点在于结构新颖,完全满足冲击试验机的高速数据采集要求。实现了高速AD转换、FIFO数据缓存、光码数据采集和IO接口的控制与计算机总线接口之间的无缝衔接。将冲击过程的完整数据,采集到计算机进行分析、计算、处理,成本低、稳定性高。文档编号G06F17/40GK202711252SQ20122029195公开日2013年1月30日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日专利技术者田立国, 张泳, 韩巍, 蒋东霖, 许太, 武崴 申请人:长春机械科学研究院有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于FPGA的通用力学性能高速数据采集卡,其特征在于:应变传感器依次连接传感器接口电路、前置放大处理电路、高速AD转换器、FIFO缓存器和FPGA中央控制电路;光电编码器依次连接光码接口电路和FPGA中央控制电路;采集卡IO接口依次连接光藕隔离和FPGA中央控制电路;FPGA中央控制电路连接PCI总线传输系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:田立国张泳韩巍蒋东霖许太武崴
申请(专利权)人:长春机械科学研究院有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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