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多通道数据采集系统研制与测试

更新时间：2020-02-17 09:54:47 大小：10M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：数据采集系统 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

根据国内激光粒度仪在性能方面存在的不足，本文主要对激光粒度仪的多通道数据采集系统进行了设计与研究。同时，为了对设计的数据采集系统能够进行正确合理的评价，设计了相应的测试系统，对采集系统的性能进行评判。

多通道数据采集系统采用直接切换电流，然后再进行I/V转换的方案，这样只需要同一个I/V转换电路就可以达到对信号进行转换的目的，简化了电路的设计，消除了由于多个I/V转换电路性能参数差异而产生的分散性误差。系统设计的通道数是36路，所以考虑选用单刀多掷开关进行通道选择，然而，在测试中发现，不能采用单刀多掷开关，因为开关断开的通道会处于高阻状态，有漏电流，实际输出的电流是闭合通道的电流与断开通道漏电流之和。为消除这种影响，系统采用单刀双掷开关，测试发现开关切换时存在尖峰脉冲现象，这种现象会持续一段时间才能消失，这种现象是由于模拟开关各通道间存在寄生电容造成的，为减小这种影响，设计了一种电路即每一个通道利用两个开关进行控制，在通道切换之前一个开关与电阻串联接地，处于闭合状态，另一个开关与后级I/V转换电路相连，处于打开状态，这样能够通过对开关进行编程控制，保证在进行通道切换时，电容上的电流放电完毕，消除尖峰脉冲的现象。系统设计了自动比较编码电路来实现自动量程切换，从硬件的角度来采集速率。

单片机采用C8051F020，其数据处理的速度快，引脚资源丰富，能满足36路通道的需求，而且内部有ADC和PGA，能够简化电路的设计。ADC采用单片机内部自带的分辨率12位、转换速率为100Ksps的ADC0，能够满足基本的精度要求，由于传统的RS232串口传输数据的速度慢、而且不方便，所以考虑采用新的通信方式来替代RS232，最终确定选用USB通信的方式，USB通信传输速率高、而且稳定方便，是以后通信接口的必然趋势。最后，测试系统采用Labview进行设计开发，完成对采集系统性能的正确评判。