专利摘要

一种模拟小信号采集装置，包括传感器、前置放大器、数控放大器、第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡、第四采集卡、同步触发器和工控机。传感器连接到前置放大器的输入端；前置放大器的输出端连接到数控放大器的输入端；数控放大器的输出端分别与第一采集卡、第二采集 卡、第三采集卡、第四采集卡相连；四块采集卡均通过总线与工控机互联；工控机通过总线获取各采集卡采集到的数据；工控机与同步触发器之间通过串口连接；同步触发器的输出端口分别与四块采集卡相连。本实用新型选用前置放大器和数控放大器两级放大，减少了噪声引入，也可灵活调整放大倍数；通过同步触发器控制四块采集卡并行同步采集，实现四次采样平均功能，大幅提高了信噪比。

权利要求

1.一种模拟小信号采集装置，包括传感器、前置放大器、数控放大器、采集卡、同步触发器和工控机，其特征在于，所述装置的采集卡包括第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡和第四采集卡；所述传感器连接到前置放大器的输入端；所述前置放大器的输出端连接到数控放大器的输入端；所述数控放大器的输出端分别与第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡、第四采集卡相连；四块采集卡均通过总线与工控机互联；工控机通过总线获取各采集卡采集到的数据；工控机与同步触发器之间通过串口连接；所述同步触发器的输出端口分别与四块采集卡相连。

2.根据权利要求1所述的一种模拟小信号采集装置，其特征在于，所述前置放大器和数控放大器组成两级放大模式。

3.根据权利要求1所述的一种模拟小信号采集装置，其特征在于，所述第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡和第四采集卡实现并行同步采集；采集卡之间的同步由同步触发器控制。

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟小信号采集装置，属电子技术领域。

背景技术

现代社会的自动化和智能化发展，离不开众多的优良的传感器。传感器是人类五官的延伸，能够将非电量信号转换成电信号，有助于人们对自然现象和规律的研究。受材料科学和制作工艺的影响，传感器对微小变量的测量时，转化成的电信号十分微弱，通常称这种信号为模拟小信号。

模拟小信号容易受环境噪声影响，在对模拟小信号采集时，需要设法提高采样的信噪比。常用的提高信噪比的方法有两种：一种是通过自适应滤波器将噪声信号滤除；另一种方法是通过多次采样平均，通过平均将环境中的随机噪声抵消。第一种方法需要根据不同环境建立自适应滤波模型，操作起来比较复杂，不便于广泛应用；第二种方法原理简单，可操作性强。

发明内容

本实用新型的目的是，针对采集模拟小信号存在的问题，公开一种模拟小信号采集装置。

本实用新型的技术方案如下，一种模拟小信号采集装置，包括传感器、前置放大器、数控放大器、第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡、第四采集卡、同步触发器和工控机。所述传感器连接到前置放大器的输入端；所述前置放大器的输出端连接到数控放大器的输入端；所述数控放大器的输出端分别与第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡、第四采集卡相连；四块采集卡均通过总线与工控机互联；工控机通过总线获取各采集卡采集到的数据；工控机与同步触发器之间通过串口连接；所述同步触发器的输出端口分别与四块采集卡相连。

所述前置放大器和数控放大器组成两级放大模式。

所述第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡和第四采集卡实现并行同步采集；采集卡之间的同步由同步触发器控制。

所述工控机读取四块采集卡的采样数据，将四块采集卡对应采样点的数据求平均作为最终波形数据。

本实用新型的有益效果是，本实用新型设计了一种模拟小信号采集装置，能够用于微伏级模拟信号的采集。本实用新型选用前置放大器和数控放大器两级放大模式，减少了噪声引入，同时也可以灵活调整放大倍数；通过同步触发器控制四块采集卡并行同步采集，实现了四次采样平均功能，大幅提高了信噪比。

附图说明

图1为本实用新型结构框图。

具体实施方式

本实施例的一种模拟小信号采集装置，如图1所示，采集装置由传感器、前置放大器、数控放大器、第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡、第四采集卡、同步触发器和工控机组成。传感器连接到前置放大器的输入端；前置放大器的输出端连接到数控放大器的输入端；数控放大器的输出分别与第一采集卡、第二采集卡、第三采集卡、第四采集卡相连；四块采集卡均通过PCI总线与工控机相连，工控机可以通过总线获取各采集卡采集到的数据；工控机与同步触发器之间通过串口连接，同步触发器的输出端口分别与四块采集卡相连。

传感器将非电信号转回成微弱的电信号，即模拟小信号；模拟小信号经过前置放大器进行就近放大，然后传输到数控放大器；数控放大器的放大倍数可调，可以根据实际使用需要设置放大器的放大倍数，从而可以将模拟信号的电压幅值放大到合适的大小；经过数控放大器放大后，模拟信号由四块采集卡进行并行同步采集，采集卡之间的同步由同步触发器控制；同步触发器接收到工控机的指令，即可发出同步触发脉冲信号，采集卡在脉冲信号的控制下开启采集功能，进行模拟信号采集。

前置放大器处在靠近传感器侧，将传感器端的微弱信号进行就近放大，这样可以减少传输线路中引入的噪声干扰；前置放大器的放大倍数有40dB和60dB两档可选，选择合适档位将信号放大至毫伏级或伏级；前置放大器与数控放大器之间的距离较远，通常是由长导线连接；经过前置放大器放大后，信号在长线传输过程中不至于被噪声淹没；数控放大器处在用户侧，可以对前置放大器输出的信号进行再次放大，放大倍数在1~99倍之间可调。经过数控放大器将模拟信号放大到±2V范围内，再送入采集卡端进行采集。

采集开始前，在工控机端设置采集卡的采样率、采样点数等参数，然后由总线以指令的形式发送给对应的采集卡，实现对采集卡的初始化配置；采集结束后，由工控机读取四块采集卡的采样数据，然后将四块采集卡对应采样点的数据求平均；将平均之后的数据点作为最终测得波形数据，即可得到高信噪比的模拟小信号波形图。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

一种模拟小信号采集装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。