技术领域
[0001] 本实用新型涉及超高速动态信号测试分析仪技术领域，尤其涉及具有20MHz高速瞬态功能的超高速动态信号测试分析仪。
相关背景技术
[0002] 随着我国经济持续快速发展，矿产开采、水利水电工程、路桥建设等基础建设不断增多，工程爆破项目需求迅速扩大，开山穿洞需要爆破，遇到坚硬岩石无法用机械设备开挖需要通过爆破开挖，公路需要钻洞的需要爆破实现隧道开挖，拆除高大建筑物需要爆破，露天矿山中常用爆破技术。爆破作业在提高效率的同时可能会带来飞石和振动，对施工周围的建筑物或人都会造成较大的危险，因此通常需要进行爆破地震效应的监测或专门试验，以确保被保护物的安全性。普通的动态信号测试分析仪在用于冲击、爆破试验中在数据处理效率和速度方面通常跟不上采集的速度，因此进行实时采集和捕获的过程中会丢掉一些数据进行处理，一旦在丢掉的信号中有毛刺或脉冲就无法采集到，所以普通的超高速动态信号测试仪不能百分之百地采集到所有信号。现有普通采集仪进行瞬态采集，在20MHz高速瞬态采样情况下对多通道进行数据采集只能采集零点几秒，时间太短；且现有采集仪对多个通道同时采集数据，20MHz高速采样1秒后，大约有五六百兆的数据，数据量太大，无法准确采集所有数据并全部显示出来。为了确保用户在高频信号和极端复杂信号系统中实现瞬态信号的查看，超高速动态信号测试仪在数据采集和分析过程中增加了20MHz高速瞬态功能，先将采集到的信号数据缓存到DDR存储器芯片上，逐步回收，然后再缓慢的将信号数据发送出来，从而不失真地进行信号的采集和分析，保证数据不丢失。超高速动态信号测试仪应用范围广泛，可完成应变应力、振动、声学、温度、压力、流量、力、扭矩、电压、电流等各种物理量的测试和分析，并广泛应用于冲击、爆破试验，准确捕捉瞬态信号。
具体实施方式
[0010] 下面对本实用新型作进一步说明。
[0011] 参照附图，具有高速瞬态功能的超高速动态信号测试分析仪，其特征在于：包括FPGA数据处理，仪表放大器、模拟滤波器、AD转换器、FPGA数据处理、CPU中央处理器按顺序串联，DDR存储器、EEPROM电可擦可编程只读存储器、触发采集信号、频率发生器分别与FPGA数据处理连接。
[0012] 本优选实施例中，超高速动态信号测试分析仪在20MHZ高速瞬态采集的条件下能够持续采集5O秒的时间，可20MHZ瞬间采集正负10V、带宽7.8MHZ的外部信号。
[0013] 本优选实施例中，所述模拟滤波器包括运放电路、选择开关。
[0014] 本优选实施例中，所述FPGA数据处理型号：EP4CE30F29C6N；DDR存储器型号：MT47H128M16RT‑25E；AD转换器型号：ADS8364；EEPROM电可擦可编程只读存储器型号：
AT24C512B；仪表放大器型号：AD8253；CPU中央处理器型号：P89LPC932A1FDH；频率发生器型号: AD9833。
[0015] 具体实施时，瞬态处理：设置采样频率并将相关指令发送给FPGA，FPGA给频率发生器提供相应采样频率参数值，当FPGA接收到触发电平信号后，频率发生器给FPGA提供采样频率，仪器多个通道同时采集数据，20MHz高速采样1秒后，大约有五六百兆的数据，数据量太大，无法全部显示，采用抽点法先抽取一定比例的数据进行显示，然后将采集到的样品信号数据缓存到DDR存储器芯片上，逐步回收，然后再缓慢的将样品信号数据发送出来，保证数据不丢失。
[0016] FPGA：FPGA数据处理用于高速数据处理；在信号测试过程中常常有严重的干扰信号混叠于测试信号中，特别是高频干扰信号严重影响了对信号的分折，FPGA实现抗混叠功能；DDR随机存取存储器，将采集到的样品信号数据缓存到DDR存储器芯片上，逐步回收，然后再缓慢的将样品信号数据发送出来，MT47H128M16RT‑25E芯片存储器类型为DDR2 SDRAM，存储容量为2G（128M x 16），采用双数据速率架构，可实现高速运行；EEPROM电可擦可编程只读存储器，用于配置文件，作为FPGA指令库；频率发生器:提供采样频率；AD转换器：ADS8364芯片为16位的高速AD转换器，可进行高速AD转换，AD转换即模数转换，就是把模拟信号转换成数字信号；CPU中央处理器：作为仪器运算和控制的核心，负责读取指令，对指令译码并执行指令，主要包括两个部分，即控制器和运算器；触发采集信号：提供一个触发电平信号，FPGA接收到触发电平信号后进行瞬态采集。
[0017] CPU中央处理器‑FPGA数据处理：CPU中央处理器用于获取、分析并执行FPGA数据处理的指令，FPGA进行数据处理以及抗混叠处理，FPGA数据处理具有强大数据处理能力和高运行速度；FPGA数据处理‑DDR存储器：FPGA将采集数据储存到DDR随机存取存储器中，之后将数据发出，在20MHz高速设备中，所有通道均20MHz采样，数据量很大，无法做到实时传输，需要将采集到的信号数据先缓存到DDR存储器芯片上，之后逐步传输；频率发生器‑FPGA数据处理: 频率发生器给FPGA提供采样频率；AD转换器‑FPGA数据处理：高速AD转换，把模拟信号转换成数字信号，然后进入FPGA进行数据处理、抗混叠处理。
[0018] 本实用新型的上述实施例，仅仅是清楚地说明本实用新型所做的举例，但不用来限制本实用新型的保护范围，所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由各项权利要求限定。
