模拟量采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种模拟量采集装置，包括：FPGA芯片，其中FPGA芯片与ADC连接，FPGA芯片用于控制ADC采集模拟量信号并输出数字量信号，FPGA芯片还用于对数字量信号进行滤波处理。本实用新型专利技术提供的一种模拟量采集装置，通过FPGA芯片控制ADC对模拟量信号进行采集，并通过FPGA芯片对ADC输出的数字量信号进行滤波处理，从而减少了模拟量采集装置外围电路的规模。

【技术实现步骤摘要】
模拟量采集装置
本技术涉及数字信号处理技术，尤其涉及一种模拟量采集装置。
技术介绍
在电气测控系统中，需要采集各种模拟量信号，例如各种传感器采集得到的模拟电压信号、模拟电流信号等，并需要将采集后的模拟量信号进行相应的处理，例如进行采样和滤波的处理。现有技术中，对于采集的模拟量信号，通过滤波的调整和处理后，数字信号处理(DigitalSignalProcessing，简称：DSP)控制模拟量采集装置通过DSP控制模数转换器(Analog-to-DigitalConverter，简称：ADC)对处理后的模拟量信号进行采集处理，将模拟量信号转化为数字量信号。采用现有技术，在DSP控制ADC对模拟量信号进行采集处理，将模拟量信号转化为数字量信号之前，需要滤波器对采集信号进行滤波和调整，造成采集装置外围的电路较为繁琐。
技术实现思路
本技术提供一种模拟量采集装置，减少了采集装置外围的电路规模。本技术提供一种模拟量采集装置，包括：现场可编程逻辑门阵列(Field－ProgrammableGateArray，简称：FPGA)芯片，所述FPGA芯片与模数转换器ADC连接，所述FPGA芯片用于控制所述ADC采集模拟量信号并输出数字量信号；所述FPGA芯片还用于对所述数字量信号进行滤波处理。在本技术一实施例中，还包括：两级抗混叠滤波器，所述两级抗混叠滤波器与第一运算放大器连接，所述第一运算放大器与所述ADC连接，所述两级抗混叠滤波器用于对所述模拟量信号进行采样滤波处理。在本技术一实施例中，所述两级抗混叠滤波器包括：第一初级滤波器、第二初级滤波器、第一次级滤波器和第二次级滤波器；所述模拟量信号的第一输入端连接所述第一初级滤波器的输入端，所述第一初级滤波器的输出端连接所述第一次级滤波器的输入端和所述第一运算放大器的反相输入端，所述第一次级滤波器的输出端连接所述第一运算放大器的输出端；所述模拟量信号的第二输入端连接所述第二初级滤波器的输入端，所述第二初级滤波器的输出端连接所述第二次级滤波器的输入端和所述第一运算放大器的同相输入端，所述第二次级滤波器的输出端接地。在本技术一实施例中，所述第一初级滤波器包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容，其中，所述模拟量信号的第一输入端连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端并通过所述第一电容接地，所述第二电阻的另一端连接所述第三电阻，所述第三电阻的另一端连接所述第一次级滤波器的输入端和所述第一运算放大器的反相输入端；所述第一次级滤波器包括：第四电阻和第二电容，其中，所述第一初级滤波器的输出端连接所述第四电阻的一端和所述第二电容的一端，所述第四电阻的另一端和所述第二电容的另一端连接所述第一运算放大器的输出端；所述第二初级滤波器包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻和第三电容，其中，所述模拟量信号的第二输入端连接所述第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接所述第六电阻的一端并通过所述第三电容接地，所述第六电阻的另一端连接所述第七电阻，所述第七电阻的另一端连接所述第二次级滤波器的输入端和所述第一运算放大器的同相输入端；所述第二次级滤波器包括：第八电阻和第四电容，其中所述第二初级滤波器的输出端连接所述第八电阻的一端和所述第四电容的一端，所述第八电阻的另一端和所述第四电容的另一端接地。在本技术上述实施例中，还包括：数字隔离电路，所述数字隔离电路的一端与所述ADC连接，所述数字隔离电路的另一端与所述FPGA芯片连接，所述数字隔离电路用于所述模拟量信号和所述数字量信号的电气隔离。在本技术一实施例中，所述数字隔离电路为磁隔离芯片。在本技术一实施例中，还包括：快速硬件保护电路，所述快速硬件保护电路的一端与所述第一运算放大器的一端连接，所述快速硬件保护电路的另一端与所述FPGA芯片连接。在本技术一实施例中，还包括：电磁兼容性EMC滤波器和采样电阻；所述采样电阻的一端连接所述EMC滤波器，所述采样电阻的另一端连接所述两级抗混叠滤波器。在本技术一实施例中，所述FPGA芯片包括：数字滤波器，所述数字滤波器包括串联的四阶积分电路和四阶微分电路。本技术提供一种模拟量采集装置，包括：FPGA芯片，其中FPGA芯片与ADC连接，FPGA芯片用于控制ADC采集模拟量信号并输出数字量信号，FPGA芯片还用于对数字量信号进行滤波处理。本技术提供的一种模拟量采集装置，通过FPGA芯片控制ADC对模拟量信号进行采集，并通过FPGA芯片对ADC输出的数字量信号进行滤波处理，从而减少了模拟量采集装置外围电路的规模。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术模拟量采集装置实施例一的结构示意图；图2为本技术模拟量采集装置实施例二的结构示意图；图3为本技术两级抗混叠滤波器实施例的电路结构示意图；图4为本技术模拟量采集装置实施例三的结构示意图；图5为本技术数字隔离电路实施例的电路结构示意图；图6为本技术模拟量采集装置实施例四的结构示意图；图7为本技术快速硬件保护电路实施例的电路结构示意图；图8为本技术模拟量采集装置实施例五的结构示意图；图9为本技术模拟量采集装置部分电路实施例的电路结构示意图；图10为本技术数字滤波器实施例的电路结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面以具体地实施例对本技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。图1为本技术模拟量采集装置实施例一的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的模拟量采集装置包括：FPGA芯片1，FPGA芯片1与ADC2连接。FPGA芯片1用于控制ADC2采集模拟量信号并输出数字量信号，FPGA芯片1还用于对数字量信号进行滤波处理。具体地，FPGA芯片1通过控制ADC2的时序，实现控制ADC2将输入ADC2的模拟量信号转换为数字量信号输出，并将数字量信号送入FPGA芯片1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟量采集装置，其特征在于，包括：现场可编程逻辑门阵列FPGA芯片，所述FPGA芯片与模数转换器ADC连接，所述FPGA芯片用于控制所述ADC采集模拟量信号并输出数字量信号；所述FPGA芯片还用于对所述数字量信号进行滤波处理。

【技术特征摘要】
1.一种模拟量采集装置，其特征在于，包括：现场可编程逻辑门阵列FPGA芯片，所述FPGA芯片与模数转换器ADC连接，所述FPGA芯片用于控制所述ADC采集模拟量信号并输出数字量信号；所述FPGA芯片还用于对所述数字量信号进行滤波处理。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：两级抗混叠滤波器，所述两级抗混叠滤波器与第一运算放大器连接，所述第一运算放大器与所述ADC连接，所述两级抗混叠滤波器用于对所述模拟量信号进行采样滤波处理。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述两级抗混叠滤波器包括：第一初级滤波器、第一次级滤波器、第二初级滤波器和第二次级滤波器；所述模拟量信号的第一输入端连接所述第一初级滤波器的输入端，所述第一初级滤波器的输出端连接所述第一次级滤波器的输入端和所述第一运算放大器的反相输入端，所述第一次级滤波器的输出端连接所述第一运算放大器的输出端；所述模拟量信号的第二输入端连接所述第二初级滤波器的输入端，所述第二初级滤波器的输出端连接所述第二次级滤波器的输入端和所述第一运算放大器的同相输入端，所述第二次级滤波器的输出端接地。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一初级滤波器包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容，其中，所述模拟量信号的第一输入端连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端并通过所述第一电容接地，所述第二电阻的另一端连接所述第三电阻，所述第三电阻的另一端连接所述第一次级滤波器的输入端和所述第一运算放大器的反相输入端；所述第一次级滤波器包括：第四电阻和第二电容，其中，所述第一初级滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋德磊，金晓宇，李运国，王鸿雪，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21