多路数据采集系统中隔离技术的研究

摘要

随着微电子技术的高速发展，数据采集已经得到广泛的应用，数据采集精度方面主要包括传感器的敏感性和采集方法的准确性。传感器的敏感性往往价格较高，本文提出一种基于隔离技术的高精度信号采集方法。
　　本论文以多路数据采集的任务要求和技术指标，提出了系统总体设计方案，在研究了多路数据采集、信号隔离以及USB总线的基础上，详细介绍了一个基于信号隔离和FPGA技术相结合的多路数据采集系统，包括硬件电路设计、隔离设计以及信号完整性分析等。系统硬件设计方面，采用模块化、高集成度、高可靠性的设计思想。系统采用模拟部分和数字部分单独供电模式，以对模拟部分隔离为核心进行模拟部分设计，完成信号调理、多通道切换以及模拟信号隔离等。以数字部分隔离为核心设计了数字部分电路各种器件的逻辑控制、数据处理等。此外，系统基于dspbuilder平台对信号进行滤波数据处理。系统利用cadence进行信号完整性分析，提高信号传输质量。
　　最后本文对信号隔离进行功能性测试和验证，并对多通道采集得到数据进行了分析处理，测试结果验证隔离型数据采集方法符合设计要求。

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1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 数据采集技术与隔离技术概述

1.3 数据采集系统中隔离技术研究现状及发展

1.4 本文的内容及章节安排

2 系统方案设计

2.1 系统功能

2.2 技术要求

2.3 系统设计方案

2.4 小结

3 硬件电路设计

3.1 模拟部分电路设计

3.2 数字单元电路设计

3.3 内部FIFO设计

3. 4 USB通信

3.5 软件设计与实现

3.6 小结

4隔离技术的研究

4.1 空间隔离设计

4.2 器件隔离设计

4.3 数据通信的隔离设计

4.4 滤波隔离设计

4.5 小结

5系统测试结果与分析

5.1 系统准备调试

5.2 系统在线调试

5.3 测试结果分析

5.4 小结

6 总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢