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一种用于教学的信号采集处理电路

发布时间: 2022-04-30

来源: 试点城市(园区)

基本信息

合作方式: 合作开发
成果类型: 实用新型专利
行业领域:
新一代信息技术产业,信息传输、软件和信息技术服务业
成果介绍

本实用新型公开了一种用于教学的信号采集处理电路,包括中央处理器,一个信号接收电路将接收的模拟信号顺序输出经过耦合电路、信号衰减电路和信号调理电路后输入到中央处理器进行处理后输出至液晶显示器显示,所述耦合电路是一个交流直流信号耦合选择电路,所述信号衰减电路是可变阻抗衰减选择电路,本实用新型通过交流直流信号耦合选择电路和信号衰减选择电路实现了信号采集处理。通过该电路多种选择,学生可以熟悉数据采集卡对输入电路的技术要求、虚拟仪器量程和衰减网络衰减量关系、虚拟仪器测量值修正方法、基于特定采集卡设计虚拟仪器的工作原理。

技术领域

[0001]本实用新型涉及信号处理电路,特别涉及一种用于教学的信号采集处理电路。

背景技术

[0002]目前,基于数据采集卡的虚拟仪器在高校虚拟仪器技术课程教学和信号测量等领域已得到广泛使用,虚拟仪器的技术关键是数据采集卡,数据采集卡的关键是输入电路,传统的采集卡为满足测量量程和频响要求,一方面输入电路配有很多切换电路,另一方面为确保测量信号在一定范围内修正,调理放大器的增益必须可控,这样采集卡的电路就很复杂、成本也就比较高。

发明内容

[0003]本实用新型的目的在于提出一种用于教学的信号采集处理电路,通过该电路设置的多个可调节环节,学生可以熟悉数据采集卡对输入电路的技术要求、虚拟仪器量程和衰减网络衰减量关系、虚拟仪器测量值修正方法、基于特定采集卡设计虚拟仪器的工作原理。

[0004]为了实现上述目的,本实用新型的技术方案是:一种用于教学的信号采集处理电路,包括中央处理器,中央处理器连接有液晶显示器和键盘,一个信号接收电路将接收的模拟信号经顺序连接的信号耦合电路、信号衰减电路和信号调理电路后输入到中央处理器进行处理后输出至液晶显示器显示,其中,所述信号耦合电路是一个交流直流信号耦合选择电路,所述信号衰减电路是可变阻抗衰减选择电路,交流直流信号耦合选择电路包括第一电容和第一电子通路开关,第一电子通路开关并联接在第一电容的两端,所述中央处理器输出控制信号连接第一电子通路开关控制端,所述可变阻抗衰减选择电路包括第二电容和数字电位器,数字电位器并联接在第二电容的两端,所述中央处理器出控制信号连接数字电位器控制端。

[0005]方案进一步是:所述第一电子通路开关是磁感应干簧管继电器开关。

[0006]方案进一步是:所述信号接收电路是具有高输入阻抗的射随器运算放大器电路。

[0007]方案进一步是:所述信号调理电路是包括有运费算放大器的固定放大倍数的信号调理电路。

[0008]方案进一步是:所述可变阻抗衰减选择电路在并联连接的数字电位器和第二电容与耦合选择电路之间还连接一个固定衰减选择电路,所述固定衰减选择电路包括第三电容和与第三电容并联的固定电阻,在固定电阻的两端连接第二电子通路开关,所述中央处理器输出控制信号还连接第二电子通路开关控制端。

[0009]方案进一步是:所述第二电子通路开关是磁感应干簧管继电器开关。

[0010]方案进一步是:所述磁感应干簧管继电器开关的电磁线圈的一端连接5伏直流电源正极,电磁线圈的另一端为开关控制端连接中央处理器I/O端输出的控制信号。

[0011]本实用新型的有益效果是:以微处理器的可编程输入节点为核心,通过对交流直流信号耦合选择电路和信号衰减选择电路实现了一种用于教学的信号采集处理电路。通过该电路多种选择,学生可以熟悉数据采集卡对输入电路的技术要求、虚拟仪器量程和衰减网络衰减量关系、虚拟仪器测量值修正方法、基于特定采集卡设计虚拟仪器的工作原理,另外学生能了解虚拟仪器数据采集卡从原理图设计到制板,从程序设计到工程建立、编译、程序下载、调试的一整套开发流程;熟悉STM32F407微处理器的内部架构、硬件资源、TFT液晶驱动显示、SPI总线实际应用等软硬件设计。

[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。

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