一种电学实验数据记录设备同步触发系统

摘要

本发明涉及电学实验装置技术领域，涉及一种电学实验数据记录设备同步触发系统，其包括：触发信号发生器，用于间隔产生脉冲；延时校正模块，用于将不同实验设备的固有触发延时计入其余实验设备的触发延时，使得具有不同固有触发延时的设备能在同一时刻触发；触发装置，用于同步触发；延时标定装置，用于标定不同实验设备的固有触发延时；触发信号发生器、延时校正模块和触发装置依次连接，延时标定装置与触发信号发生器连接。本发明使得不同数据记录设备在同一时刻触发、记录数据，以此解决各设备自身固有延时不同带来的数据不同步问题。

权利要求

1.一种电学实验数据记录设备同步触发系统，其特征在于：包括：触发信号发生器，用于间隔产生脉冲；

延时校正模块，用于将不同实验设备的固有触发延时计入其余实验设备的触发延时，使得具有不同固有触发延时的设备能在同一时刻触发；

触发装置，用于同步触发；延时标定装置，用于标定不同实验设备的固有触发延时；

触发信号发生器、延时校正模块和触发装置依次连接，延时标定装置与触发信号发生器连接；

触发信号发生器在启动时立刻产生一次脉冲，并在一段时间间隔T0后再次产生一次脉冲；

延时校正模块在接收到脉冲上升沿后延时一段时间T1后输出高电平；

延时标定装置在接收到触发信号发生器产生的第二次脉冲后立刻启动。

2.根据权利要求1所述的一种电学实验数据记录设备同步触发系统，其特征在于：延时标定装置至少包括：光源模块和信号模块。

3.根据权利要求1所述的一种电学实验数据记录设备同步触发系统，其特征在于：延时标定装置在启动后光源模块、信号模块立刻启动。

4.根据权利要求1所述的一种电学实验数据记录设备同步触发系统，其特征在于：光源模块的启动可以被视频数据记录设备所记录，信号模块的输出变化可以被模拟量、数字量数据记录设备所记录。

5.根据权利要求1所述的一种电学实验数据记录设备同步触发系统，其特征在于：触发装置至少包括：电平触发接口和机械开关触发机构。

6.根据权利要求5所述的一种电学实验数据记录设备同步触发系统，其特征在于：电平触发接口可输出满足数据记录设备要求的电平信号，机械开关触发机构可调节开关深度。

7.根据权利要求6所述的一种电学实验数据记录设备同步触发系统，其特征在于：触发装置针对不同的实验设备触发方式有不同的类型。

说明书

一种电学实验数据记录设备同步触发系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电学实验装置技术领域，具体地说，涉及一种电学实验数据记录设备同步触发系统。

背景技术

[0002] 实验数据记录是电学实验中最重要的环节，数据处理方法的多元化发展使得对电学类实验数据类型的需求越来越高，但是由于近年来自动化和智能化高速的发展，实验数据记录设备由于各自功能、架构的不同，其触发方式、触发固有延时各不相同，使得在进行多类型数据采集实验后的数据同步方法太过繁琐降低了实验效率，且不同类型数据间的时差也会使得对实验现象的分析产生偏差。

[0003] 目前，不同类型的实验数据同步方式主要为实验人员手动同步，且需在每次实验采集到数据后进行延时标定，使得数据与现象的一致性差，在某些暂态实验中可能会由于实验持续时间短而将部分重要数据丢失。

发明内容

[0004] 为了解决上述技术问题，针对现有实验数据同步方式的不足，本发明提供一种电学实验数据记录设备同步触发系统，适用于各种电学实验，不需要数据后处理，而且兼容大部分实验设备、同步设备数量可拓展。

[0005] 根据本发明的一种电学实验数据记录设备同步触发系统，其包括：

[0006] 触发信号发生器，用于间隔产生脉冲；

[0007] 延时校正模块，用于将不同实验设备的固有触发延时计入其余实验设备的触发延时，使得具有不同固有触发延时的设备能在同一时刻触发；

[0008] 触发装置，用于同步触发；

[0009] 延时标定装置，用于标定不同实验设备的固有触发延时；

[0010] 触发信号发生器、延时校正模块和触发装置依次连接，延时标定装置与触发信号发生器连接。

[0011] 作为优选，触发信号发生器在启动时立刻产生一次脉冲，并在一段时间间隔T0后再次产生一次脉冲。

[0012] 作为优选，延时校正模块在接收到脉冲上升沿后延时一段时间T1后输出高电平。

[0013] 作为优选，延时标定装置至少包括：光源模块和信号模块。

[0014] 作为优选，延时标定装置在接收到触发信号发生器产生的第二次脉冲后立刻启动。

[0015] 作为优选，延时标定装置在启动后光源模块、信号模块立刻启动。

[0016] 作为优选，光源模块的启动可以被视频数据记录设备所记录，信号模块的输出变化可以被模拟量、数字量数据记录设备所记录。

[0017] 作为优选，触发装置至少包括：电平触发接口和机械开关触发机构。

[0018] 作为优选，电平触发接口可输出满足数据记录设备要求的电平信号，机械开关触发机构可调节开关深度。

[0019] 作为优选，触发装置针对不同的实验设备触发方式有不同的类型。

[0020] 与现有方式相比，本发明具有以下技术效果：

[0021] 1)、本发明采用延时校正模块使得具有不同固有触发延时的设备可以在同一时刻触发，克服了由于数据记录设备自身固有触发延时导致的不同设备间的数据不同步，无需人工后期校正延时，只需在实验开始前进行一次延时校正，即可实现不同实验数据记录设备间的数据同步。

[0022] 2)、本发明所提供的同步触发系统利用延时标定装置，可以在实验开始前测定设备本身固有触发延时，不需要实际实验标定，可单独接入实验数据记录设备进行调试标定。

[0023] 3）、本发明提供的触发系统利用不同类型触发装置，可以实现对未设置外部触发接口的设备同步触发，克服了被触发设备类型对触发系统的限制。

附图说明

[0024] 图1为实施例2中一种电学实验数据记录设备同步触发系统的结构框图；

[0025] 图2为实施例2中同步触发延时标定、校正流程示意图；

[0026] 图3（a）为实施例2中延时校准前时序图；

[0027] 图3（b）为实施例2中延时校准后时序图。

具体实施方式

[0028] 为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。

[0029] 实施例1

[0030] 本实施例提供了一种电学实验数据记录设备同步触发系统，其包括：

[0031] 触发信号发生器，用于间隔产生脉冲；

[0032] 延时校正模块，用于将不同实验设备的固有触发延时计入其余实验设备的触发延时，使得具有不同固有触发延时的设备能在同一时刻触发；

[0033] 触发装置，用于同步触发；

[0034] 延时标定装置，用于标定不同实验设备的固有触发延时；

[0035] 触发信号发生器、延时校正模块和触发装置依次连接，延时标定装置与触发信号发生器连接。

[0036] 触发信号发生器在启动时立刻产生一次脉冲，并在一段时间间隔T0后再次产生一次脉冲。

[0037] 延时校正模块在接收到脉冲上升沿后延时一段时间T1后输出高电平。

[0038] 延时标定装置至少包括：光源模块和信号模块。

[0039] 延时标定装置在接收到触发信号发生器产生的第二次脉冲后立刻启动。

[0040] 延时标定装置在启动后光源模块、信号模块立刻启动。

[0041] 光源模块的启动可以被视频数据记录设备所记录，信号模块的输出变化可以被模拟量、数字量数据记录设备所记录。

[0042] 触发装置至少包括：电平触发接口和机械开关触发机构。

[0043] 电平触发接口可输出满足数据记录设备要求的电平信号，机械开关触发机构可调节开关深度。

[0044] 触发装置针对不同的实验设备触发方式有不同的类型。

[0045] 实施例2

[0046] 如图1所示，为便于对本实施例功能、操作的进一步说明，本实施例以电学实验中常见的数据记录设备：摄像机51、示波器52作为被触发设备，仅以此作为示例说明，任何本领域技术人员应该意识到本发明功能并不仅限于此。

[0047] 本实施例提供了一种电学实验数据记录设备同步触发系统，参照图1，所述触发系统包括触发信号发生器1，延时校正模块，触发装置，延时标定装置4。延时校正模块包含第一延时校正模块21和第二延时校正模块22，触发装置包含第一触发装置31和第二触发装置32。

[0048] 触发信号发生器1启动方式有多种，可上升、下降沿启动，也可开关启动。

[0049] 触发信号发生器1启动后立刻产生一个单脉冲D1，间隔时间T0后立刻产生第二个脉冲D2。

[0050] 间隔时间T0可以按实际被同步设备最大固有延时时间Ts_max、目标实验时长Ta要求设定。

[0051] 间隔时间T0设定需大于Ts_max，一般小于目标实验时长Ta的10%。

[0052] 如图2所示，为同步触发延时标定、校正流程，如下：

[0053] a、设定触发信号发生器脉冲间隔T0；

[0054] b、开始测试并检查测试数据；

[0055] c、判断所有设备是否采集到标定信号mark，若是，进行下一步，若否，返回步骤a；

[0056] d、计算各设备信号mark延时；

[0057] e、计算并设定延时校正模块参数T1。

[0058] 通过延时标定测试，可以检验间隔时间T0是否设置合理。例如进行完延时标定测试后：打开视频数据，若光源模块在测试视频开始时即启动状态，则间隔时间T0设定过小；若光源模块启动时间靠后，则间隔时间T0设定过大。打开波形数据，若未采集到脉冲D2，则间隔时间T0设定过小；若D2出现时间靠后，则间隔时间T0设定过大。

[0059] 触发信号发生器1分别与第一延时校正模块21、第二延时校正模块22相连接。

[0060] 如图3（a）、图3（b）所示，触发信号在发出脉冲D1后，第一延时校正模块21、第二延时校正模块22分别经过延时T1_1、T1_2后输出高电平。

[0061] 第一延时校正模块21、第二延时校正模块22可设定：延时T1_1、T1_2，输出电平幅值H_1、H_2。

[0062] 第一延时校正模块21、第二延时校正模块22分别与第一触发装置31，第二触发装置32相连接。

[0063] 第一触发装置31，第二触发装置32分别与摄像机51、示波器52相连接。

[0064] 第一延时校正模块21、第二延时校正模块22在输出高电平后，第一触发装置31，第二触发装置32立刻启动，触发摄像机51、示波器52。

[0065] 如图3（a）、图3（b）所示，摄像机51具有固有延时时间Ts_51，示波器52具有固有延时时间Ts_52。

[0066] 如图3（a）、图3（b）所示，延时标定装置在接受到脉冲D2后立刻输出延时标定信号mark，通过延时标定装置进行延时标定测试可获得在摄像机51、示波器52采集数据中，信号mark出现延时分别为m_51、m_52，若m_51m_52则延时时间T1_2应设定为m_51‑m_52。

[0067] 根据本公开实施例，可以在各设备固有延时未知的情况下，通过延时标定装置进行延时标定测试，进而确定延时校正模块设定延时，使得不同数据记录设备在同一时刻触发、记录数据，以此解决各设备自身固有延时不同带来的数据不同步问题，总的来说，本公开的温度触发系统兼容大部分实验设备，具有无需对被同步设备进行设置、操作简单、不需要数据后处理，而且同步设备数量可拓展等优点。

[0068] 以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。