(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123392601.6 (22)申请日 2021.12.24 (73)专利权人 铜权科技 （嘉兴） 有限公司 地址 314001 浙江省嘉兴 市经济技 术开发 区昌盛南路3 6号11幢1002-1室 (72)发明人 孙海波　 (74)专利代理 机构 嘉兴启帆专利代理事务所 (普通合伙) 33253 专利代理师 王浩杰 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (54)实用新型名称 高速数据采集仪 (57)摘要 本实用新型公开了一种高速数据采集仪， 用 于数据采集， 包括数据处理板和若干数据采集 板， 所述数据采集板和所述数据处理板电性连 接， 每一个所述数据采集板均包括ADC采集单元 和若干信号输入通道， 每一个若干信号输入通道 均设有信源选择电路、 程控放大电路、 低通滤波 电路和单端转差分电路。 本实用新型公开的一种 高速数据采集仪， 其单台采集仪可同时采集多个 通道的振动、 应变、 温度、 电压等数据， 多台采集 仪可以通过 以太网级联使用， 在实现多通道、 高 采样率的情况下保证采集和存储的数据的实时、 准确、 完整。 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 CN 216593563 U 2022.05.24 CN 216593563 U 1.一种高速数据采集仪， 用于数据采集， 其特征在于， 包括数据处理板和若干数据采集 板， 所述数据采集板和所述数据处理板电性连接， 每一个所述数据采集板均包括AD C采集单 元和若干信号输入通道， 每一个若干信号输入通道均设有信源选择电路、 程控放大电路、 低 通滤波电路和单端转差分电路， 其中： 所述信源选择电路的输入端输入从信号输入通道输入的模拟信号并且所述信源选择 电路的输出端与所述程控放大电路的输入端电性连接， 所述程控放大电路的输出端与所述 低通滤波电路的输入端电性连接并且所述低通滤波电路的输出端与所述单端转差分电路 的输入端电性连接， 所述单端转差分电路的输出端与所述ADC采集单元的相对应通道的输 入端电性连接 。 2.根据权利要求1所述的一种高速数据采集仪， 其特征在于， 所述数据处理板包括第 一 处理单元和第二处理单元， 所述第一处理单元通过SPI接口与多个ADC采集单元电性连接， 所述第二处 理单元包括千兆以太网接口、 GP S授时接口、 天线接口和电源接口。 3.根据权利要求2所述的一种高速数据采集仪， 其特征在于， 所述信源选择电路包括航 插连接单 元J1、 模拟开关U2和恒流源U1， 其中： 所述航插连接单元J1的2管脚与所述模拟开关U2的5管脚电性连接， 所述航插连接单元 J1的6管脚与所述模拟开关U2的12管脚电性连接， 所述航插连接单元J1的10管脚与所述模 拟开关U2的10管脚电性连接 。 4.根据权利要求3所述的一种高速数据采集仪， 其特征在于， 所述程控放大电路包括放 大器U4， 所述放大器U4的1管脚通过电阻R9与所述模拟开关U2的9管脚电性连接并且所述放 大器U4的10管脚通过电阻R12与所述模拟开关U2的8管脚电性连接， 所述放大器U4的1管脚 和10管脚之间连接有电容C8， 所述电容C8靠近所述电阻R9的一端还通过电容C7接地并且 所 述电容C8靠 近所述电阻R 12的一端还通过电容C10 接地。 5.根据权利要求4所述的一种高速数据采集仪， 其特征在于， 所述低 通滤波电路包括运 放器U3B和模拟开关U7， 其中： 所述放大器U4的7管脚依次通过电阻R10和电阻R11与所述运放器U3B的正极输入端电 性连接； 所述电阻R10和所述电阻R11的共接端与所述模拟开关U7的8管脚电性连接并且所述运 放器U3B的输出端通过电容C18与所述模拟开关U7的4管脚电性连接， 所述运放器U3B的正极 输入端与所述模拟开关U7的9管脚电性连接 。 6.根据权利要求5所述的一种高速数据采集仪， 其特征在于， 所述单端转差分电路包括 单端转差分器U6， 所述运放器U3B的输出端通过电阻R14与所述单端转差 分器U6的正极输入 端电性连接 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216593563 U 2高速数据采集 仪 技术领域 [0001]本实用新型属于数据采集 技术领域， 具体涉及一种高速数据采集仪 。 背景技术 [0002]传统的高速数据采集仪一般采用 x86系统架构和PCI、 PCIE等板卡式架构进行扩 展， 当通道数量增多时， 体积、 重量和功 耗也随之增大， 部署不便， 使用不灵活。 另外， 板卡式 的架构仅适用于实验室环境下， 在强振动、 冲击的外场环境下容易造成连接松动， 影响数据 采集的可靠性。 而一些小体积、 低功耗的数据采集系统中， 单片机、 DSP常被选为主控制器， 这些器件 虽然可以实现采集功能， 但是采集信号单一、 采样频率低、 存储带宽低、 数据传输 速率低， 仅能满足一些低速的采集应用领域。 另外， 传统的数据采集设备， 往往每个通道仅 具有一种信号采集功能， 如果要采集不同的信号， 需要配置不同的采集板卡 或转接板， 增加 系统的复杂性， 降低了系统的可靠性。 [0003]因此， 针对上述问题， 予以进一 步改进。 实用新型内容 [0004]本实用新型的主要目的在于提供高速数据采集仪， 其单台采集仪可同时采集多个 通道的振动、 应变、 温度、 电压等数据， 多台采集仪可以通过以太网级联使用， 在实现多通 道、 高采样率的情况下保证采集和存储的数据的实时、 准确、 完整， 可以满足航天、 航空、 船 舶、 高铁、 汽车等行业振动、 应 变、 温度、 电压等测试的需求。 [0005]本实用新型的另一目的在于提供高速数据采集仪， 其具有小型化、 多通道、 多功能 和高速数据采集， 可以同时采集多个通道的振动、 应变、 铂电阻、 热电偶、 电压等数据， 可在 高采样率、 多通道的情况 下， 保证数据的实时性， 准确性和完整性。 [0006]为达到以上目的， 本 实用新型提供一种高速数据 采集仪， 用于数据 采集， 包括数据 处理板和若干数据采集板， 所述数据采集板和所述数据 处理板电性连接， 每一个所述数据 采集板均包括ADC采集单元和若干信号输入通道， 每一个若干信号输入通道均设有信源选 择电路、 程控放大电路、 低通滤波电路和单端转差分电路， 其中： [0007]所述信源选择电路的输入端输入从信号输入通道输入的模拟信号并且所述信源 选择电路的输出端与所述程控放大电路的输入端电性连接， 所述程控放大电路的输出端与 所述低通滤波电路的输入端电性连接并且所述低通滤波电路的输出端与所述单端转差分 电路的输入端电性连接， 所述单端转差分电路的输出端与所述ADC采集单元 的相对应通道 的输入端电性连接 。 [0008]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案， 所述数据处理板包括第一处理单元 和第二处理单元， 所述第一处理单元通过SPI接口与多个ADC采集单元电性连接， 所述第二 处理单元包括千兆以太网接口、 GP S授时接口、 天线接口和电源接口。 [0009]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案， 所述信源选择电路包括航插连接单 元J1、 模拟开关U2和恒流源U1， 其中：说　明　书 1/6 页 3 CN 216593563 U 3