傳感器識(shí)別方法、基于傳感器識(shí)別的數(shù)據(jù)采集方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種傳感器識(shí)別方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)也稱生物信號(hào)采集系統(tǒng)或生物信號(hào)采集與處理系統(tǒng)，可以通過該系統(tǒng)觀察到各種生物機(jī)體內(nèi)或離體器官中探測(cè)到的生物電信號(hào)以及張力、壓力、溫度等生物非電信號(hào)的波形，從而對(duì)生物肌體在不同的生理或藥理實(shí)驗(yàn)條件下所發(fā)生的機(jī)能變化加以記錄與分析。生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是研宄生物機(jī)能活動(dòng)的主要設(shè)備和手段之一。
[0003]生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)傳感器也叫換能器，是安裝在生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主機(jī)上，把各種生物信號(hào)如血壓、腦電、肌電、呼吸、心電等，轉(zhuǎn)換成能被生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所接受的電信號(hào)的裝置。傳感器是每臺(tái)生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的必備部件。各種傳感器有很多相似的地方，各傳感器的功能大致有以下幾種:
1、把各種信號(hào)如壓力、重力、溫度或生物電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。
[0004]2、把電壓信號(hào)據(jù)需要進(jìn)行調(diào)理如放大倍數(shù)、高通、低通等。
[0005]3、把調(diào)理后的模擬信號(hào)輸入到生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)主機(jī)或把調(diào)理后的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)輸入到生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)主機(jī)。
[0006]4、傳感器可能會(huì)根據(jù)情況的不同包含一些智能控制，通常一些開關(guān)的控制、增益控制。
[0007]可以看出，不同傳感器的功能有所差異，如:是否把調(diào)理后的模擬信號(hào)輸入到生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)主機(jī)、是否把調(diào)理后的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換把得到數(shù)字信號(hào)輸入到生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)主機(jī)、是否含有智能控制，另外這些傳感器使用的參數(shù)也是不一樣的，如:電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)理的放大倍數(shù)、高通參數(shù)、低通參數(shù)等。傳統(tǒng)的生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，哪一個(gè)通道安裝的是哪種傳感器，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別，因此極大的影響用戶使用體驗(yàn)及工作效率。除了生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，其他各領(lǐng)域也存在與類似的問題，使用的傳感器不同，其功能不同、參數(shù)不同、甚至使用接口也不同，從而對(duì)于每個(gè)連接傳感器、接收傳感器數(shù)據(jù)的主機(jī)來說，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別，只能依靠人為識(shí)別，自動(dòng)化程度低、效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種傳感器識(shí)別方法和基于傳感器識(shí)別的數(shù)據(jù)采集方法，使主機(jī)通過傳感器識(shí)別方法能夠自動(dòng)識(shí)別不同的傳感器，基于傳感器識(shí)別的數(shù)據(jù)采集方法根據(jù)傳感器類型采用不同的數(shù)據(jù)采樣，提高工作效率；本發(fā)明還提供了一種基于傳感器識(shí)別的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:
傳感器識(shí)別方法，主機(jī)通過傳感器接口連接傳感器，該傳感器接口同時(shí)具有數(shù)字通道和模擬通道，所述傳感器識(shí)別方法包括以下步驟:S1、對(duì)傳感器進(jìn)行分類，將傳感器分為不可識(shí)別傳感器、可標(biāo)記型傳感器、智能型傳感器三種類型；S2、主機(jī)識(shí)別傳感器類型，將連接到主機(jī)上的傳感器識(shí)別為不可識(shí)別傳感器、可標(biāo)記型傳感器、智能型傳感器中的一種。本技術(shù)方案中，由主機(jī)自動(dòng)識(shí)別傳感器的類型，不再需要進(jìn)行人為識(shí)別大大提高了工作效率，降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟SI中還對(duì)可標(biāo)記型傳感器、智能型傳感器分配地址，可標(biāo)記型傳感器、智能型傳感器采用不同的地址段，步驟S2中主機(jī)通過傳感器的地址識(shí)別可標(biāo)記型傳感器、智能型傳感器的類型。
[0011]進(jìn)一步，主機(jī)上連接有N個(gè)傳感器接口，N為不小于I的自然數(shù)，每個(gè)傳感器接口上最多連接I個(gè)傳感器，步驟S2具體包括以下步驟:
521、任意選定一個(gè)傳感器接口作為當(dāng)前傳感器接口；
522、將當(dāng)前傳感器接口的數(shù)字通道與主機(jī)相連；
523、主機(jī)向所有傳感器接口發(fā)送指令；
524、主機(jī)判斷是否收到來自傳感器接口的應(yīng)答信號(hào)，是則判斷傳感器類型、然后將當(dāng)前傳感器接口標(biāo)識(shí)為已識(shí)別并跳轉(zhuǎn)到步驟S26，否則直接跳轉(zhuǎn)步驟S25 ;
525、將傳感器識(shí)別為不可識(shí)別傳感器，將當(dāng)前傳感器接口標(biāo)識(shí)為已識(shí)別，跳轉(zhuǎn)到步驟
S26 ；
526、判斷是否所有傳感器接口均標(biāo)識(shí)完成，是則結(jié)束識(shí)別，否則斷開當(dāng)前傳感器接口與主機(jī)的連接，然后將下一個(gè)傳感器接口設(shè)置為當(dāng)前傳感器接口，跳轉(zhuǎn)到步驟S22。
[0012]進(jìn)一步，步驟S24包括以下步驟:
5241、初始化當(dāng)前掃描地址；
5242、主機(jī)判斷在設(shè)定時(shí)間內(nèi)是否收到當(dāng)前掃描地址的應(yīng)答信號(hào)，是則根據(jù)該地址判斷傳感器的類型、然后將當(dāng)前傳感器接口標(biāo)識(shí)為已識(shí)別并跳轉(zhuǎn)到步驟S26，否則直接跳轉(zhuǎn)到步驟S243 ；
5243、判斷是否完成所有掃描地址的判斷，是則跳轉(zhuǎn)到步驟S25，否則將下一個(gè)掃描地址作為當(dāng)前掃描地址，跳轉(zhuǎn)到步驟S242。
[0013]優(yōu)選的，所述主機(jī)通過I2C總線連接傳感器接口。
[0014]優(yōu)選的，所述可標(biāo)記型傳感器地址范圍為0X00-0X2F，所述智能型傳感器的地址范圍為 0x30-0x7E。
[0015]基于傳感器識(shí)別的數(shù)據(jù)采集方法，包括以下步驟:
步驟一、主機(jī)采用上述技術(shù)方案中任一種傳感器識(shí)別方法識(shí)別連接在傳感器接口上的傳感器；
步驟二、根據(jù)步驟一中識(shí)別的傳感器類型進(jìn)行采樣，對(duì)步驟一中識(shí)別為不可識(shí)別傳感器和可標(biāo)記型傳感器的傳感器通過模擬通道進(jìn)行采樣；對(duì)步驟一中識(shí)別為智能型傳感器的傳感器通過數(shù)字通道進(jìn)行采樣；
步驟三、對(duì)步驟二中采樣獲得的樣點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。
[0016]本技術(shù)方案中，主機(jī)通過傳感器識(shí)別方法自動(dòng)識(shí)別不同的傳感器，再根據(jù)傳感器類型采用不同的數(shù)據(jù)采樣，提高工作效率。
[0017]基于傳感器識(shí)別的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括主機(jī)、傳感器接口和傳感器，傳感器通過傳感器接口連接主機(jī)，所述傳感器接口同時(shí)具有數(shù)字通道和模擬通道，所述主機(jī)包括傳感器識(shí)別和接口標(biāo)記模塊、模擬信號(hào)采樣模塊、數(shù)字信號(hào)采樣模塊、微處理模塊、傳感器信息讀取模塊；所述傳感器識(shí)別和接口標(biāo)記模塊用于識(shí)別傳感器類型并將傳感器接口標(biāo)識(shí)為已識(shí)別；所述數(shù)字信號(hào)采樣模塊用于通過傳感器接口的數(shù)字通道對(duì)傳感器進(jìn)行采樣；所述模擬信號(hào)采樣模塊用于通過傳感器接口的模擬通道對(duì)傳感器進(jìn)行采樣；所述傳感器識(shí)別和接口標(biāo)記模塊通過數(shù)字信號(hào)采樣模塊連接傳感器接口 ；所述傳感器識(shí)別和接口標(biāo)記模塊、數(shù)字信號(hào)采樣模塊、模擬信號(hào)采樣模塊均與微處理器相連；所述傳感器信息讀取模塊，用于通過傳感器接口讀取傳感器信息并將讀取到的傳感器信息發(fā)送給微處理器。
[0018]進(jìn)一步，所述傳感器接口包括傳感器端接口和主機(jī)端接口，所述主機(jī)端接口包括主機(jī)端外殼、固定在主機(jī)端外殼內(nèi)的第一電極；所述傳感器端接口包括傳感器端外殼、固定在傳感器端外殼內(nèi)的第二電極；所述第一電極和第二電極的數(shù)量均為8根，8根第一電極分另Ij作為主機(jī)端接口的正電源輸出引腳、負(fù)電源輸出引腳、電源地引腳、模擬信號(hào)同向端輸入引腳、模擬信號(hào)反向端輸入引腳、模擬信號(hào)信號(hào)地引腳、第一數(shù)字口引腳、第二數(shù)字口引腳；8根第二電極分別作為傳感器端接口的正電源輸出引腳、負(fù)電源輸出引腳、電源地引腳、模擬信號(hào)同向端輸入引腳、模擬信號(hào)反向端輸入引腳、模擬信號(hào)信號(hào)地引腳、第一數(shù)字口引腳、第二數(shù)字口引腳；所述主機(jī)端外殼能夠部分伸入傳感器端外殼內(nèi)與傳感器端外殼相連或傳感器端外殼能夠部分伸入主機(jī)端外殼內(nèi)與主機(jī)端外殼相連，主機(jī)端外殼與傳感器端外殼相連時(shí)第一電極與第二電極相連。本方案中，傳感器端接口用于連接傳感器，通過第二電極連接；主機(jī)端接口用于連接主機(jī)，通過第一電極連接；傳感器端口和主機(jī)端接口插接在一起時(shí)，實(shí)現(xiàn)傳感器與主機(jī)的電連接，使不同類型的傳感器都能通過該接口與主機(jī)相連，增強(qiáng)傳感器和主機(jī)的通用性。
[0019]進(jìn)一步，所述主機(jī)端外殼包括第一電極固定套、第一外固定套，所述第一外固定套套設(shè)在第一電極固定套外，所述第一電極穿設(shè)在第一電極固定套內(nèi)；所述傳感器端外殼包括第二電極固定套和第二外固定套，第二電極固定套位于第二外固定套內(nèi)，所述第二電極穿設(shè)在第二電極固定套內(nèi)；所述第一外固定套后端開設(shè)有空腔，所述第二外固定套前端能夠伸入該空腔內(nèi)，且第二外固定套前端伸入該空腔前端時(shí)第一電極與第二電極相連。本方案中，設(shè)置專用的電極固定套來固定第一電極和第二電極，并在電極固定套外設(shè)置外固定套，既實(shí)現(xiàn)了第一電極和第二電極的固定，又實(shí)現(xiàn)了第一電極和第二電極的良好絕緣。
[0020]綜上，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明的傳感器識(shí)別方法中，主機(jī)能夠自動(dòng)識(shí)別不同的傳感器，不再需要人為進(jìn)行識(shí)別，提高了工作效率，降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；
2、本發(fā)明的基于傳感器識(shí)別的數(shù)據(jù)采集方法和系統(tǒng)能夠依據(jù)傳感器類型采用不同的數(shù)據(jù)采樣和計(jì)算提高工作效率，采樣更加方便和高效。
[0021