李建翔 ，杨玉华 ，刘东海 ，李秋媛

（中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西 太原 030051；2.中北大学 电子测试国家重点实验室，山西 太原 030051）

0 引言

伴随着当今电子技术的迅猛发展，集数据的采集、传输以及存储功能为一体的设备体积越来越小，被广泛应用于各种测试实验当中，由于测试测量任务中参数众多，而且对每一个指标的要求各不相同，细微的环境影响就可能导致采集结果的误差增加，因此对数据的采集提出越来越高的要求[1]。

数字变换器是将采集到的模拟量信号进行量化处理，将多种转换后的数字量信号进行打包编帧，通过RS422 接口将数据传输到上位机进行校验。本次设计中对多路传感器信号、电压信号、电流信号进行采集，重点从电路的设计方面对其进行优化，并对其进行了详细的性能测试，相较于传统的测试系统，采集的信号精度更高，更加稳定可靠。

1 总体设计方案

该数字变换器用于完成对系统外参数的采集、编码，完成12 路传感器信号的采集、完成对+5 V 和+12 V输出电压、电流的采集工作，采样率均为80 Hz，采编误差不大于0.5%，最后将数据通过数字量接口发送到上位机进行校验。总体设计方案如图1 所示。

图1 系统总体设计方案

2 电路设计方案

根据任务要求，模拟量采集电路需要采集多路不同的信号，采集电路元器件的选型将直接影响到采集电路的精度等参数，因此电路设计及元器件选型至关重要。采集电路需包括信号调理模块、模拟开关模块、驱动模块以及模数转换模块，转换后将数据送入FPGA 中进行处理，最后将数据通过RS422 接口送入上位机。……