档位自适应采集装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于将物理信号转换成电信号时所用的数据处理装置，尤其涉及一种档位自适应采集装置。
【背景技术】
[0002]物理信号需要通过传感器转化成电信号，以便于信号调理、采样、量化、处理。
[0003]为了能够得到更高的测量精度，一方面需要选择高性能的模数转换器ADC，另一方面需要设定一个合适的测量范围，能够使被测信号的峰值接近ADC的最大量程，这样可以提高模拟信号的数值量化精度，对于传统的模拟通道都是固定的测量范围，如果测量范围较大，则对小信号的测量不够精确，如果测量范围较小，则对大信号无法测量，出现饱和失真现象。
【发明内容】
[0004]针对上述所述问题，本发明提供一种档位自适应采集装置，能够通过对周期性信号检测识别，根据不同的变化范围，自动切换档位，以提高测量精确度，减少失真现象。
[0005]—种档位自适应采集装置，包括带有接收模拟输入信号的信号输入接口的模拟调理电路模块、对经所述模拟调理电路模块初步调理后的信号进行转换并得到第一档位数据的第一档位模拟转换模块及对经所述模拟调理电路模块初步调理后的信号进行转换并得到第二档位数据的第二档位模拟转换模块、对所述第一档位数据及第二档位数据分别进行数字量化的模数转换器、对经模数转换器数字量化后的数字信号进行逻辑处理并输出合适档位数据的逻辑处理模块；所述逻辑处理模块包括对模数转换器进行时序控制盒数据采集并揭示出第一档位数据和第二档位数据的数据采集模块、对第一档位数据进行缓存的第一档位数据缓存模块、对第二档位数据进行缓存的第二档位数据缓存模块、与所属数据采集模块相连并解析出缓存周期内所述第一档位数据和第二档位数据中的最大数据值的最大值采样保持器以及与所述最大值采样保持器相连的与所述第一档位数据缓存模块及所述第二档位数据缓存模块的缓存周期同步的缓存周期计数器、对最大值采样保持器采样到的数据最大值进行分析比较并输出数据选择控制信号的档位选择比较器、按照数据选择控制信号输出档位数据中最合适的档位数据的数据选择模块。
[0006]采用本发明的档位自适应采集装置，能够通过对周期性信号检测识别，根据不同的变化范围，自动切换档位，大大提高测量精确度，有效减少失真现象。
【附图说明】
[0007]图1是本发明的结构框图示意图；
[0008]图2是带有信号示意标示的前期信号采集调理示意图；
[0009]图3是带有信号示意标示的信号后期逻辑处理示意图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示，本发明的一种档位自适应采集装置，包括带有接收模拟输入信号的信号输入接口的模拟调理电路模块、对所述模拟调理电路模块初步调理后的信号进行转换并得到第一档位数据的第一档位模拟转换模块及对所述模拟调理电路模块初步调理后的信号进行转换并得到第二档位数据的第二档位模拟转换模块、对所述第一档位数据及第二档位数据分别进行数字量化的模数转换器、对模数转换器量化后的数字信号进行逻辑处理并输出合适档位数据的逻辑处理模块；所述逻辑处理模块包括对模数转换器进行时序控制盒数据采集并揭示出第一档位数据和第二档位数据的数据采集模块、对第一档位数据进行缓存的第一档位数据缓存模块、对第二档位数据进行缓存的第二档位数据缓存模块、与所属数据采集模块相连并解析出缓存周期内所述第一档位数据和第二档位数据中的最大数据值的最大值采样保持器以及与所述最大值采样保持器相连的与所述第一档位数据缓存模块及所述第二档位数据缓存模块的缓存周期同步的缓存周期计数器、对最大值采样保持器采样到的数据最大值进行分析比较并输出数据选择控制信号的档位选择比较器、按照数据选择控制信号输出档位数据中最合适的档位数据的数据选择模块。一种档位自适应采集装置，包括带有接收模拟输入信号的信号输入接口的模拟调理电路模块、对经所述模拟调理电路模块初步调理后的信号进行转换并得到第一档位数据的第一档位模拟转换模块及对经所述模拟调理电路模块初步调理后的信号进行转换并得到第二档位数据的第二档位模拟转换模块、对所述第一档位数据及第二档位数据分别进行数字量化的模数转换器、对经模数转换器数字量化后的数字信号进行逻辑处理并输出合适档位数据的逻辑处理模块；所述逻辑处理模块包括对模数转换器进行时序控制盒数据采集并揭示出第一档位数据和第二档位数据的数据采集模块、对第一档位数据进行缓存的第一档位数据缓存模块、对第二档位数据进行缓存的第二档位数据缓存模块、与所属数据采集模块相连并解析出缓存周期内所述第一档位数据和第二档位数据中的最大数据值的最大值采样保持器以及与所述最大值采样保持器相连的与所述第一档位数据缓存模块及所述第二档位数据缓存模块的缓存周期同步的缓存周期计数器、对最大值采样保持器采样到的数据最大值进行分析比较并输出数据选择控制信号的档位选择比较器、按照数据选择控制信号输出档位数据中最合适的档位数据的数据选择模块。
[0011]具体地说，如图2和图3所示，输入信号经过模拟调理电路模块进行信号初步调理转换输出Vol (t)，分别与第一档位模拟转换模块、第二档位模拟转换模块连接，第一档位模拟转换模块产生Vol(t)与模数转换器其中一个模拟通道相连，第二档位模拟转换模块产生Vo2 (t)与模数转换器另一个模拟通道相连，经过ADC模数转换器量化产生数字信号D12传输给逻辑处理模块进行逻辑处理。逻辑处理模块对第一档位数据和第二档位数据数值量进行缓存和数据检测比较，然后经过数据选择模块，选择合适的档位数据输出Data。
[0012]其中，模拟调理电路模块只对输入信号进行初级调理、模拟滤波和放大处理产生。
[0013]第一档位模拟转换模块首先对VI (t)进行二级Sallen-key滤波，模拟放大、信号钳位，然后和模数转换器模拟接口电路连接。
[0014]第二档位模拟转换模块首先对VI (t)进行二级Sallen-key滤波，模拟衰减，然后和模数转换器模拟接口电路连接。
[0015]模数转换器实现模拟数字转换功能。
[0016]数据采集模块实现对ADC的时序控制和数据采集，解析出第一档位数据D1和第二档位数据D2，分别通过第一档位数据缓存模块和第二档位数据缓存模块对D1/D2进行数据缓存，D1/D2还与最大值采样保持器相连，解析出缓存周期内最大值Dmax，第一档位数据缓存模块、第二档位数据缓存模块及缓存周期计数器的缓存周期Cnt_en同步一致，档位选择比较器在对Dmax进行分析比较输出数据选择控制信号SW_en，控制数据选择模块选择合适的档位通道数据进行输出。
[0017]采用本发明的档位自适应采集装置，能够通过对周期性信号检测识别，根据不同的变化范围，自动切换档位，大大提高测量精确度，有效减少失真现象。
[0018]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种档位自适应采集装置，其特征在于，所述档位自适应采集装置包括带有接收模拟输入信号的信号输入接口的模拟调理电路模块、对经所述模拟调理电路模块初步调理后的信号进行转换并得到第一档位数据的第一档位模拟转换模块及对经所述模拟调理电路模块初步调理后的信号进行转换并得到第二档位数据的第二档位模拟转换模块、对所述第一档位数据及第二档位数据分别进行数字量化的模数转换器、对经模数转换器数字量化后的数字信号进行逻辑处理并输出合适档位数据的逻辑处理模块； 所述逻辑处理模块包括对模数转换器进行时序控制盒数据采集并揭示出第一档位数据和第二档位数据的数据采集模块、对第一档位数据进行缓存的第一档位数据缓存模块、对第二档位数据进行缓存的第二档位数据缓存模块、与所属数据采集模块相连并解析出缓存周期内所述第一档位数据和第二档位数据中的最大数据值的最大值采样保持器以及与所述最大值采样保持器相连的与所述第一档位数据缓存模块及所述第二档位数据缓存模块的缓存周期同步的缓存周期计数器、对最大值采样保持器采样到的数据最大值进行分析比较并输出数据选择控制信号的档位选择比较器、按照数据选择控制信号输出档位数据中最合适的档位数据的数据选择模块。
【专利摘要】一种档位自适应采集装置，包括带有接收模拟输入信号的信号输入接口的模拟调理电路模块、对所述模拟调理电路模块初步调理后的信号进行转换并得到第一档位数据的第一档位模拟转换模块及对所述模拟调理电路模块初步调理后的信号进行转换并得到第二档位数据的第二档位模拟转换模块、对所述第一档位数据及第二档位数据分别进行数字量化的模数转换器、对模数转换器量化后的数字信号进行逻辑处理并输出合适档位数据的逻辑处理模块。采用本实用新型的档位自适应采集装置，能够通过对周期性信号检测识别，根据不同的变化范围，自动切换档位，大大提高测量精确度，有效减少失真现象。
【IPC分类】H03M1/12
【公开号】CN204993309
【申请号】CN201520774826
【发明人】王振江, 陈磊, 杜龙强, 喻建国
【申请人】杭州锐达数字技术有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月7日