[发明专利]一种数据采集方法及装置在审

专利信息
申请号: 201810362697.5 申请日: 2018-04-20
公开(公告)号: CN108566203A 公开(公告)日: 2018-09-21
发明(设计)人: 何先龙;张翼;朱瑞军;陈立志;聂金生;金波;郑涛 申请(专利权)人: 中国地震局工程力学研究所;国家电投集团江苏海上风力发电有限公司;北京腾晟桥康科技有限公司;浙江华东工程安全技术有限公司;何先龙
主分类号: H03M1/10 分类号: H03M1/10
代理公司: 北京睿派知识产权代理事务所(普通合伙) 11597 代理人: 刘锋
地址: 150080 黑龙江省哈尔滨市南*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 采样数字信号 采集信号 放大信号 滤波信号 数据采集 低通滤波模块 模数转换操作 模数转换模块 数据采集需求 数据采集装置 信号采样模块 信号放大模块 信号接收模块 信噪比信号 低通滤波 地震监测 动态测试 输出模块 爆破 放大 筛选 输出
【说明书】:

发明提供了一种数据采集方法及装置,其中,数据采集装置包括用于接收采集信号的信号接收模块,以及还包括:低通滤波模块,用于对采集信号进行低通滤波操作,以得到滤波信号;信号放大模块,用于对滤波信号进行放大操作,以得到放大信号;模数转换模块,用于将放大信号进行模数转换操作,以得到初始采样数字信号;信号采样模块,用于对初始采样数字信号进行最佳信噪比信号筛选操作,以得到最终采样数字信号;以及输出模块,用于输出最终采样数字信号。通过本发明,可以满足爆破、地震监测等工程动态测试的数据采集需求。

技术领域

本发明涉及工程动态测试领域,具体地,涉及一种数据采集方法及装置。

背景技术

目前,动态数据采集卡是工程动态测试的重要设备,电压分辨率、量程、动态范围、采样频率是动态数据采集卡的四个关键性能指标。电压分辨率越高、量程越大、动态范围越大、可设置采样频率越大,则动态数据采集卡的性能越好。当前,提高动态数据采集卡的电压分辨率、量程、动态范围性能的方法主要是通过提高A/D(analogue to digital,模/数转换)芯片的转换位来实现,但是高位数A/D芯片会由于转换数位的增加而导致其采样频率降低。例如,目前位数最高的A/D芯片为28位,其采样频率最高只能达到100Hz,无法满足绝大部分动态信号的采集,因而极少被使用。

现有性能较高的动态数据采集卡为基于24位A/D芯片设计的动态数据采集卡,其输入信号的电压分辨率最高可达到0.000005伏、量程最高可达到5伏、动态范围最高可达到120dB,采样频率最高可达到5000Hz。

然而,在工程动态信号测试中,经常会遇到需要采集量程可能超过5伏甚至达几十伏的信号,例如爆破、强震、冲击振动等,也会遇到需要采集非常微弱的信号,例如地震监测领域的地球脉动监测、岩石破裂和断裂带活动等微振信号。现有的基于24位A/D芯片设计的动态数据采集卡的量程、电压分辨率、动态范围还未能完全满足这些信号的动态采集。

发明内容

有鉴于此,本发明提供一种数据采集方法及装置,以解决上述提及的至少一个问题。

根据本发明的一个方面,提供了一种数据采集装置,该装置包括用于接收采集信号的信号接收模块,该装置还包括:低通滤波模块,用于对采集信号进行低通滤波操作,以得到滤波信号;信号放大模块,用于对滤波信号进行放大操作,以得到放大信号;模数转换模块,用于将放大信号进行模数转换操作,以得到初始采样数字信号;信号采样模块,用于对初始采样数字信号进行最佳信噪比信号筛选操作,以得到最终采样数字信号;以及输出模块,用于输出最终采样数字信号。

根据本发明的另一个方面,还提供了一种数据采集方法,该方法包括:接收采集信号并对采集信号进行低通滤波操作,以得到滤波信号;对滤波信号进行放大操作,以得到放大信号;将放大信号进行模数转换操作,以得到初始采样数字信号;对初始采样数字信号进行最佳信噪比信号筛选操作,以得到最终采样数字信号;以及输出最终采样数字信号。

通过本发明提供的技术方案,能够提高动态数据采集的电压分辨率、量程、动态范围这三个关键性能指标,从而可以满足爆破、冲击振动、地震监测等工程动态测试的需求。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:

图1是根据本发明实施例的数据采集装置的结构框图;

图2是根据本发明实施例的数据采集装置的优选结构框图;

图3是根据本发明实施例的信号采样模块105的结构框图;

图4是根据本发明实施例的数据采集装置的具体结构框图;

图5是根据本发明实施例的数据采集方法的流程图。

具体实施方式

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