B类LXI多功能数据采集仪

摘要

本发明涉及B类LXI多功能数据采集仪，包括B类LXI接口模块、用于实现模拟采集、模拟量输出、数字量输入输出的多功能数据采集仪功能模块、LED指示模块；多功能数据采集仪功能模块，包括FPGA单元、PCI接口、存储器以及输入输出单元；本发明解决了现有的数据采集仪功能单一，扫描频率均低，且在板缓存较小无法满足越来越高的采样精度和速度要求的技术问题，本发明所提供的B类LXI多功能数据采集仪，具有模拟量采集、模拟量输出、数字量输入输出、定时计数器和可编程功能接口等多种功能。

主权项

B类LXI多功能数据采集仪，其特征在于：包括B类LXI接口模块、用于实现模拟采集、模拟量输出、数字量输入输出的多功能数据采集仪功能模块、LED指示模块；所述B类LXI接口模块包括嵌入式处理器电路、IEEE 1588触发管理电路、FLASH存储电路、DDR动态存储电路以及LAN接口通信电路；嵌入式处理器电路是用于提供与控制计算机通讯的网络接口，实现程序存储和处理相关的LXI总线协议；IEEE 1588触发管理电路用于处理1588协议，管理1588相关触发和提取时间戳；FLASH存储电路用于存储系统数据和应用程序；DDR动态存储电路用于动态存储过程数据，为应用程序的读取、执行提供缓冲；LAN接口通信电路提供与控制计算机通讯的硬件通路；多功能数据采集仪功能模块，包括FPGA单元(1)、PCI接口(2)、存储器(3)以及输入输出单元；所述输入输出单元包括模拟输入单元(41)；所述FPGA单元(1)与存储器(3)连接，所述FPGA单元通过PCI接口(2)与PCI总线(5)连接，所述FPGA单元通过输入输出单元与IO接口(6)连接；所述模拟输入单元(41)为分级放大电路；所述分级放大电路包括依次连接的三运放电路、多路切换电路和电平转换电路(U55)；所述三运放电路用于实现输入模拟信号的高阻抗和高共模抑制，其包括正输入运放电路(U51B)、负输入运放电路9U51A)和差分放大电路(U52)；所述多路切换电路用于实现多档位信号的切换以及信号放大或缩小，其包括依次连接的前置跟随器(U53)、多路器(U56)、多个并联且阻值不同的切换电阻(R8～R14)以及后置放大电路(U54)；所述前置跟随器(U53)用于避免多路器(U56)的导通电阻对增益的影响，所述多路器(U56)和切换电阻(R8～R14)实现档位切换，所述后置放大电路(U54)用于将信号调整到规定的电压范围；所述电平转换电路(U55)用于将多路切换电路放大或缩小后的正负电压信号转换成正电压信号。