本实用新型涉及一种用于四极杆质谱仪的数据采集模块，应用于四极杆质谱仪的质量数的数据采集，属于模拟信号数据采集传输技术领域。
背景技术：
质谱仪是按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测的仪器。质谱仪器属于高精度的实时同步控制系统，速度越快同步性和实时性要求就越高，故仪器整体性能水平及稳定性同数字化信号采集与控制电路系统直接相关。信号采集是质谱仪器的重要组成部分，影响扫描速度和信号处理速度，进而直接影响整个质谱分析系统的性能。
目前，已有的四极杆质谱的信号采集，模数转换(adc)输出接口一般有串行(如spi)和并行的两种传输方式。四极杆质谱的扫描信号采集要求速度快、精度高、无误码率。串行spi方式虽然设计简单但是只是位传输容易造成数据错位，容易干扰；并行方式由于信号要求ad位数高，需要电路线复杂，设计困难。以上两种传输方式各有缺点。
技术实现要素：
本实用新型目的在于提供一种用于四极杆质谱仪的数据采集模块，以解决现有技术存在的数字数据传输的误码/错位以及电路设计的复杂性问题。
为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：
一种用于四极杆质谱仪的数据采集模块，包括微电流放大器、带帧同步输出的模数转换器、数字隔离器和差动输出单元，
所述微电流放大器与模数转换器相连接，微电流放大器用于接收质谱信号并将经过放大的微电流信号传输给模数转换器，
所述模数转换器与数字隔离器相连接，模数转换器用于模拟信号采样并与数字隔离器进行帧同步通信传输，
所述数字隔离器与差动输出单元连接，数字隔离器用于模数转换器与差动输出单元之间进行电源隔离，并将信号传输给差动输出单元，
所述差动输出单元包括相连接的差动线路驱动器和差动线路接收器，差动输出单元对来自数字隔离器的输出信号进行差分化。
进一步，所述模数转换器采用16位高频采样、可指定频率触发采样且具有帧同步的串行输出功能的模数转换器。
进一步，所述模数转换器采用ad7723。
本实用新型的工作原理是，质谱信号经微电流放大器放大后，传送到模数转换器，模数转换器按指定的频率触发采样，利用串行帧同步输出指定位数(如32位)的数据，再经数字隔离器和差动输出单元进行隔离和差分化传输。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型应用于四极杆质谱仪扫描结果信号的采集，数据在传输的过程中利用帧同步就可以减少位数据传输的错位，采用了隔离和差分化的传输，保证了采样模块的高灵敏特性，提高位数据传输过程中的数据的完整性和可靠性，数字隔离能提高抗干扰能力，减少数据出错。在开发的四级杆质谱仪器中取得了很好的效果。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的架构图。
图2为本实用新型一实施例的数据传输时序图。
图中：1、微电流放大器；2、模数转换器；3、数字隔离器；4、差动输出单元；41、差动线路驱动器；42、差动线路接收器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。根据下面的说明，本实用新型的目的、技术方案和优点将更加清楚。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的优选实施例，而不是全部的实施例。
结合图1所示，一种用于四极杆质谱仪的数据采集模块，包括微电流放大器1、具有帧同步输出功能的模数转换器2、数字隔离器3和差动输出单元4。
所述微电流放大器1与模数转换器2相连接，微电流放大器1用于接收质谱信号并将经过放大的微电流信号传输给模数转换器2。所述模数转换器2与数字隔离器3相连接，模数转换器2用于模拟信号采样并与数字隔离器3进行帧同步通信传输。所述模数转换器2采用16位高频采样，可以指定频率触发采样且具有帧同步的串行输出功能的模数转换器，可以是ad7723。采用6个引脚连接，即发送时钟引脚、发送帧同步引脚、发送数据引脚、接收时钟引脚、接收帧同步引脚、接收数据引脚。经差动输出4差分化后转为12根接线。结合图2，数据帧同步传输的时序，时钟线上发送时钟信号。发送数据时，先发送帧同步信号，表示一个帧数据开始发送。帧数据是按固定时钟连续发送的，以32时钟为一个帧数据，发送16位数据，后16位为无效数据。数字信号处理部分可以对接收到的数据自由地进行处理。
所述数字隔离器3与差动输出单元4连接，数字隔离器3用于模数转换器2与差动输出单元4之间进行电源隔离，并将信号传输给差动输出单元4，
所述差动输出单元4包括相连接的差动线路驱动器41和差动线路接收器42，差动输出单元4对来自数字隔离器3的输出信号进行差分化。
本实用新型的工作原理是，质谱信号经微电流放大器放大后，传送到模数转换器，模数转换器按指定的频率触发采样，利用串行帧同步输出指定位数(如32位)的数据，再经数字隔离器和差动输出单元进行隔离和差分化传输。
以上所述，仅是本实用新型优选实施例的描述说明，并非对本实用新型保护范围的限定，显然，任何熟悉本领域的技术人员基于上述实施例，可轻易想到替换或变化以获得其他实施例，这些均应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
1.一种用于四极杆质谱仪的数据采集模块，其特征在于：
包括微电流放大器、带帧同步输出的模数转换器、数字隔离器和差动输出单元，
所述微电流放大器与模数转换器相连接，微电流放大器用于接收质谱信号并将经过放大的微电流信号传输给模数转换器，
所述模数转换器与数字隔离器相连接，模数转换器用于模拟信号采样并与数字隔离器进行帧同步通信传输，
所述数字隔离器与差动输出单元连接，数字隔离器用于模数转换器与差动输出单元之间进行电源隔离，并将信号传输给差动输出单元，
所述差动输出单元包括相连接的差动线路驱动器和差动线路接收器，差动输出单元对来自数字隔离器的输出信号进行差分化。
2.根据权利要求1所述的用于四极杆质谱仪的数据采集模块，其特征在于：
所述模数转换器采用16位高频采样、可指定频率触发采样且具有帧同步的串行输出功能的模数转换器。
3.根据权利要求2所述的用于四极杆质谱仪的数据采集模块，其特征在于：
所述模数转换器采用ad7723。
技术总结