[发明专利]一种具有多级数字延时功能的同步触发装置及触发方法

权利要求书

1.一种具有多级数字延时功能的同步触发装置，其特征在于，包括依次连接的信号放大模块(1)、隔离变压器(2)、信号整流滤波模块(3)、电压比较模块(4)、MCU模块(5)和触发信号驱动模块(6)；

信号放大模块(1)，用于对输入的电压信号进行信号放大；

隔离变压器(2)，用于对放大后的电压信号进行原边信号和副边信号的隔离；

整流滤波模块(3)，用于对隔离变压器(2)的副边信号进行整流；

电压比较模块(4)，用于对整流滤波模块(3)的输出电平与预设的触发阈值进行比较，并将比较结果输出给MCU模块(5)；

MCU模块(5)，根据接收的比较结果执行多级数字延时触发和触发信号保持操作；

触发电平驱动模块(6)，使用不同的输出接口输出每级延时的触发信号；

还包括光接收模块，触发电平驱动模块(6)通过等长光纤与不同测量点的光接收模块的输入端连接，光接收模块的输出端与示波器连接；

还包括与MCU模块(5)连接的触摸显示屏和触发信号外接扩展口；

触摸显示屏用于设置触发阈值、触发延迟时间、触发电平保持时间，以及显示当前触发状态和有效触发次数；

触发信号外接扩展口，用于扩展同步触发光信号和电平信号输出接口；

所述具有多级数字延时功能的同步触发装置的触发方法，包括以下步骤；

S1，设置触发阈值、触发保持时间以及每一级的延迟时间；

S2，电压比较模块(4)对整流滤波模块(3)的输出电平与预设的触发阈值进行比较，并将比较结果输出给MCU模块(5)；

S3，若电压比较模块(4)的输入电平U高于触发阈值，则该输入电平为触发电平，将触发电平输出至MCU模块(5)，然后执行步骤4；

若电压比较模块(4)输入电平低于触发阈值，则执行步骤2；

S4，MCU模块(5)根据设置的每一级的延迟时间对触发电平进行延时，每一级的延迟时间相互独立，当延时到达每一级延迟的设定时间时，将MCU模块(5)对应的输出I/O接口复位，并通过触发电平驱动模块(6)输出电平信号或光信号；

S5，将多级延时中延时最长的一级作为触发保持的起始时间，根据步骤1中设置的触发保持时间进行延时，在触发保持过程中I/O口一直处于复位状态，直到触发保持时间完成，每一级延迟时间对应I/O口置位，完成一次有效触发。

2.根据权利要求1所述具有多级数字延时功能的同步触发装置，其特征在于，所述电压比较模块(4)为轨至轨高速比较器。

3.根据权利要求1所述具有多级数字延时功能的同步触发装置，其特征在于，所述MCU模块为STM32F108核心板。

4.一种权利要求1-3任一项所述具有多级数字延时功能的同步触发装置的触发阈值的自动调节方法，其特征在于，包括以下步骤；

S1，初始化触发阈值，MCU模块(5)加载当前触发阈值；

S2，MCU模块(5)采样电压比较模块(4)的输出电平U，当输出电平U高于触发阈值，将重新调节当前触发阈值，使调节后的触发阈值高于调节前的触发阈值，并由MCU模块(5)重新加载调节后的触发阈值；重复该步骤的方法，直至输出电平U低于最后一次设置的触发阈值，则执行步骤(3)；

S3，MCU模块(5)在保持时间内持续采样电压比较模块(4)的输出电平U，若保持时间内输入电平U一直低于触发阈值，则执行步骤(4)；

若保持时间内某一时刻的输出电平U高于触发阈值，重新调节步骤2得到的触发阈值，使调节后的触发阈值大于调节前的触发阈值，由MCU模块(5)重新加载调节后的触发阈值，并重新计算保持时间，MCU模块(5)再次在保持时间内持续采样电压比较模块(4)的输出电平U，重复该步骤的方法，直至在保持时间内的输入电平U一直低于触发阈值；

S4，将步骤3得到的最后一次加载的触发阈值作为最终的触发阈值，完成触发阈值自动调节。

5.根据权利要求4所述具有多级数字延时功能的同步触发装置的触发阈值的自动调节方法，其特征在于，所述步骤2和步骤3中重新调节当前触发阈值的方法相同，在当前触发阈值的基础上加入一定的调节量，且每次加入的调节量保持相同；步骤3中的调节量小于步骤2中的调节量。