一種基於V/F的數據採集系統的製作方法

2023-05-20 09:00:56

本實用新型涉及信號採集領域，具體是一種基於V/F轉換的數據採集系統。

背景技術：

中性束注入（NBI）是目前機理最清楚、加熱效率最高的輔助加熱方式之一。隨著NBI裝置的順利注入，中性束注入已經成為託卡馬克不可缺少的加熱方式。為了更好的提升NBI在工作過程中的性能，需要準確、實時的採集各子系統的工作數據。掌握離子源高壓打火瞬間各電源的模擬量波形圖，以及各負載端的真實準確測量值，對強流離子源性能優化、故障排除尤為重要，進而為4MW中性束注入器的穩定運行提供支持。

技術實現要素：

本實用新型目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種基於V/F轉換的數據採集系統。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種基於V/F轉換的數據採集系統，其特徵在於：包括有電壓發送單元、頻率接收單元，所述的電壓發送單元包括有依次電連接的第一電壓鉗位電路、第一濾波電路、第一跟隨電路、V/F轉換電路、第一光耦隔離電路、光電驅動電路；所述的頻率接收單元包括有依次電連接的光信號接收電路、第二光耦隔離電路、F/V轉換電路、第二電壓鉗位電路、第二濾波電路、第二跟隨電路；所述電壓發送單元的光電驅動電路與頻率接收單元的光信號接收電路通過光纖連接，第二跟隨電路的信號輸出端接入採集卡。

所述的一種基於V/F轉換的數據採集系統，其特徵在於：所述第一、第二跟隨電路採用LM318運放晶片。

所述的一種基於V/F轉換的數據採集系統，其特徵在於：所述V/F轉換電路採用壓頻轉換晶片AD650。

所述的一種基於V/F轉換的數據採集系統，其特徵在於：所述光電驅動電路為HFBR1414光纖發送模塊。

所述的一種基於V/F轉換的數據採集系統，其特徵在於：所述光信號接收電路為HFBR2412光纖接收模塊。

本實用新型的原理是：

數據採集系統採集對象為懸浮於100KV上的0~10V電壓信號，採集信號經過濾波電路後，通過隔離運放構成的跟隨電路，進入V/F轉換電路，系統將電壓轉換為相應的頻率，頻率信號通過光耦隔離電路發送給HFBR1414光纖發送模塊，模塊將頻率信號轉換為光信號進行傳輸。

低壓側的頻率接收單元通過HFBR2412光纖接收模塊將相應的光信號轉換為頻率信號，並通過光耦隔離電路將頻率信號發送給F/V轉換單元，進而將頻率轉換為電壓信號；由於高頻電路的影響，輸出電壓會有高頻噪聲出現，在輸出電壓後端加入濾波電路和電壓跟隨電路，很大程度上提高了數據採集的精度。

本實用新型的優點是：

本實用新型的採集精度高、運算速度快。

附圖說明

圖1為本實用新型的示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種基於V/F轉換的數據採集系統，包括有電壓發送單元、頻率接收單元，電壓發送單元包括有依次電連接的第一電壓鉗位電路1、第一濾波電路2、第一跟隨電路3、V/F轉換電路4、第一光耦隔離電路5、光電驅動電路6；頻率接收單元包括有依次電連接的光信號接收電路7、第二光耦隔離電路8、F/V轉換電路9、第二電壓鉗位電路10、第二濾波電路11、第二跟隨電路12；電壓發送單元的光電驅動電路6與頻率接收單元的光信號接收電路7通過光纖13連接，第二跟隨電路12的信號輸出端接入採集卡14，採集卡14連接採集機箱15，採集機箱15連接上位機16。

跟隨電路的運放選擇要綜合考慮SR（壓擺率）和GB（增益帶寬積），否則會造成跟隨信號失真。第一、第二跟隨電路3、12採用LM318運放晶片，SR為70V/us。

V/F轉換電路4採用壓頻轉換晶片AD650，具有外圍電路簡單、體積小，滿量程1MHz輸出的情況下精度≤0.1%。AD650同時可作為頻壓轉換晶片，輸出0~10V。

光電驅動電路6為HFBR1414光纖發送模塊。

光信號接收電路7為HFBR2412光纖接收模塊。