在分析仪器领域，三重四极杆质谱仪以其检测范围广、定性定量能力强的特点，在临床医学、食品安全等领域广泛应用，但该仪器尚未实现国产商业化。三重四极杆质谱仪数据采集系统的功能是将离子信号进行采集、分析以得到质谱图，所以是仪器的关键技术。本文针对三重四极杆质谱仪研发了一套数据采集系统。
　　本文分析了三重四极杆质谱仪离子信号的特征，根据信号特征和仪器需求，制定了总体方案，并选择Zynq作为主控芯片、设计信号调理电路、采用DDR3存储器、选择千兆以太网用于上下位机通信、匹配了2种数据处理算法。
　　在硬件层面，Zynq是集成了FPGA结构和ARM内核的芯片，具有较高的集成度和性能，应用在三重四极杆质谱仪数据采集系统是一种新的尝试。信号调理电路的功能是将弱电流脉冲信号进行放大、Ⅳ转换、电平转换等处理，以达到Zynq采集要求。以太网传输速度可达1000Mbps。DDR3数据速率为1066Mbps。
　　在软件层面，采用模块化设计方法，将系统划分为8个模块。其中，计数器位宽为32位、采样频率为400MHz，FIFO作为内部临时缓存，并利用DMA技术实现Zynq与外部DDR3数据传输。结合Zynq内部PL和PS协同工作特性，将各模块分别进行编程实现和仿真测试。
　　在算法层面，根据采集数据具有时间离散性的特点，选择三次样条插值法进行曲线拟合。根据精准寻峰的需求，选择基于连续小波变换的寻峰算法进行寻峰。利用MATLAB平台实现这两种算法在数据处理中的应用。
　　最后进行了系统测试和验证。在测试实验中进行模拟实验，测试信号为1kHz~70MHz脉冲信号，实验结果与理论值之间误差≤0.035‰。在验证实验中，进行聚丙二醇标准调谐液进样实验，实验得到质谱图的参数(峰值和半峰宽)全部符合仪器调谐标准。
　　本文设计的数据采集系统速度快、集成度高，解决了三重四极杆质谱仪数据采集系统研发难点，也是仪器整机控制系统的重要组成部分。