1. 系統設計

1.1 結構設計

慕雷電子“超寬頻訊號高速資料連續採集儲存回放系統結構如圖1所示。元件分為發射端、光纖和接收端3部分。發射端由1級模組、2級模組、3級模組組成。1級模組用於採集應變訊號，每個1級模組最多可以採集16路應變訊號；2級模組、3級模組用於資料復接和通訊，每個2級模組最多可以接16只1級模組，最多可以採集256路應變訊號；每個3級模組最多可以接16只二級模組，最多可採集

微弱訊號的檢測，存在以下難點：（1）電橋電壓的波動，引起輸出的波動。（2）應變片阻值一致性差，造成測量誤差。（3）應變片由於溫度的補償不解決，影響電橋輸出量不精確。（4）A/D轉換器的位數影響，A/D轉換位數多，則轉換精度高、速率低。反之，則轉換精度低、速率高。（5）濾波器設計的準確與否，將決定能否將噪聲訊號濾除。（6）由於開始懸掛重物時，懸樑臂的抖動，會使輸出電壓不穩定，從而產生誤差。

針對以上問題，文中提出的改進方法如下：（1）採用高精度穩壓電源。（2）對應變片進行篩選，採用物理效能相同的應變片。（3）對應變片採用溫度補償裝置，並在軟體上進行補償，使溫度對應變片的影響降到最低。（4）在滿足速率效能指標的前提下儘可能提高A/D轉換器的位數，減小量化誤差。（5）進一步準確的設計濾波器，將噪聲訊號充分濾除。（6）延遲一定的時間，等訊號穩定後再進行取樣。

16路序列資料送到2級模組，CPLD把16路序列訊號接收過來，因為每一路序列訊號包含16路應變訊號，16路序列訊號總共含有256路應變資料，CPLD把256路應變資料進行資料復接、資料編碼、並串轉換等一系列處理，轉換成按一定次數排列的序列訊號，傳送到下一級模組。