專利名稱：便攜式自識別可替換傳感器模塊的多參量快速簡易監(jiān)測儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于測量儀表技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式自識別可替換傳感器模塊的多參量快速簡易監(jiān)測儀器。
背景技術(shù)：
50年代初期，儀器儀表取得了重大突破，數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)使各種數(shù)字儀器得以問世，把模擬儀器的精度、分辨力與測量速度提高了幾個量級，為實現(xiàn)測試自動化打下了良好的基點。60年代中期，測量技術(shù)又一次取得了進展，計算機的引入，使儀器的功能發(fā)生了質(zhì)的變化，從個別電量的測量轉(zhuǎn)變成測量整個系統(tǒng)的待征參數(shù)，從單純的接收、顯示轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂?、分析、處理、計算與顯示輸出，從用單個儀器進行測量轉(zhuǎn)變成用測量系統(tǒng)進行測量。70年代，計算機技術(shù)在儀器儀表中的進一步滲透，使電子儀器在傳統(tǒng)的時域與頻域之外，又出現(xiàn)了數(shù)據(jù)或(Data Domain)測試。80年代，由于微處理器被用到儀器中，儀器前面板開始朝鍵盤化方向發(fā)展。測量系統(tǒng)的主要模式，是采用機柜形式，全部通過IEEE-488總線送到一個控制品上。90年代，儀器儀表與測量科學(xué)進步取得重大的突破性進展，這個進展的主要標(biāo)志是儀器儀表智能化程度的提高。近年來，以Internet為代表的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為測量和儀器技術(shù)帶來了新的發(fā)展空間，網(wǎng)絡(luò)化儀器已初見端倪。
縱觀電子測量儀器的發(fā)展過程，大體可分為四個階段模擬儀器、數(shù)字化儀器、智能儀器和虛擬儀器。
模擬儀器如指針式萬用表、晶體管電壓表等。
數(shù)字化儀器這類儀器將模擬信號的測量轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號測量，并以數(shù)字方式輸出最終結(jié)果，適用于快速響應(yīng)和較高準(zhǔn)確度的測量。這類儀器目前相當(dāng)普及，如數(shù)字電壓表、數(shù)字頻率計等。
智能儀器；這類儀器內(nèi)置微處理器，既能進行自動測試又具有一定的數(shù)據(jù)處理能力，可取代部分腦力勞動，習(xí)慣上稱為智能儀器。
虛擬儀器是現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信技術(shù)和測量技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)儀器觀念的一次巨大變革，是將來儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展一個重要方向。
總之，新技術(shù)新觀念正極大地推動著電子測量儀器向著智能化、微型化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展，相應(yīng)，測量技術(shù)也向著多參量、遠程化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。
多參量多指標(biāo)在線監(jiān)測是電子測量儀器的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一，尤其在環(huán)境監(jiān)測等方面，往往需要監(jiān)測的參數(shù)和指標(biāo)眾多。
發(fā)展起來的各種總線技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)為多參量和多指標(biāo)監(jiān)測提供了重要支持。主要包括1)GPIB(General-Purpose Interface Bus)接口總線。
2)VXI(VMEbus eXtension for Instrumentation)總線與虛擬儀器技術(shù)，VXI是1987發(fā)展起來的將VME總線擴展到儀器。
3)PXI為PCI eXtensions for Instrumentation，PXI是1997年發(fā)展起來的將計算機PCI總線擴展到儀器。
現(xiàn)場總線技術(shù)FCS(Field Bus Control System)和虛擬儀器(Virtual Instruments，簡稱VI)技術(shù)是現(xiàn)代自動控制系統(tǒng)和儀器技術(shù)的典型代表，也是進行多參數(shù)多指標(biāo)監(jiān)測的重要手段。
現(xiàn)場總線技術(shù)是九十年代迅速發(fā)展起來的一種用于各種現(xiàn)場自動化設(shè)備與其控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，是一種用于各種現(xiàn)場儀表(包括變送器、執(zhí)行器、記錄儀、單回路調(diào)節(jié)器、可編程序控制器、流程分析器等)與基于計算機的控制系統(tǒng)之間進行的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。基于現(xiàn)場總線FCS將取代DCS(Distributed Control System)成為控制系統(tǒng)的主角。
虛擬儀器(Virtual Instruments，簡稱VI)的概念，是美國國家儀器公司(National InstrumentsCorp.簡稱NI)于1986年提出的。虛擬儀器是由計算機硬件資源、模塊化儀器硬件和用于數(shù)據(jù)分析、過程通訊及圖形用戶界面的軟件組成的測控系統(tǒng)，是一種由計算機操縱的模塊化儀器系統(tǒng)。
與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器融合計算機強大的硬件資源，突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理、顯示、存儲等方面的限制，大大增強了傳統(tǒng)儀器的功能；利用了計算機豐富的軟件資源，實現(xiàn)了部分儀器硬件的軟件化，節(jié)省了物質(zhì)資源，增加了系統(tǒng)靈活性；通過軟件技術(shù)和相應(yīng)數(shù)值算法，實時、直接地對測試數(shù)據(jù)進行各種分析與處理基于計算機總線和模塊化儀器總線，儀器硬件實現(xiàn)了模塊化、系列化，大大縮小系統(tǒng)尺寸，可方便地構(gòu)建模塊化儀器(Instrument on a Card)；基于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和接口技術(shù)，VI系統(tǒng)具有方便、靈活的互聯(lián)(Connectivity)，廣泛支持諸如CAN、FieldBus、PROFIBUS等各種工業(yè)總線標(biāo)準(zhǔn)，利用VI技術(shù)可方便地構(gòu)建自動測試系統(tǒng)(ATS，Automatic Test System)，實現(xiàn)測量、控制過程的網(wǎng)絡(luò)化；虛擬儀器的硬、軟件都具有開放性、模塊化、可重復(fù)使用及互換性等特點。因此，用戶可根據(jù)自己的需要，選用不同廠家的產(chǎn)品，使儀器系統(tǒng)的開發(fā)更為靈活、效率更高，縮短了系統(tǒng)組建時間。
現(xiàn)場總線技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)能夠較好的解決多參數(shù)多指標(biāo)監(jiān)測問題。例如，在環(huán)境監(jiān)測方面，目前主要的方法是利用一套自動監(jiān)測儀器群和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)進行監(jiān)測，其中每一單個的監(jiān)測儀器只能固定監(jiān)測一到多項監(jiān)測指標(biāo)。
但利用現(xiàn)場總線技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建的監(jiān)測系統(tǒng)也存在嚴(yán)重的不足，利用現(xiàn)場總線技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建的監(jiān)測系統(tǒng)復(fù)雜，性能價格比不好。
因此，開發(fā)一種可選擇、可替換傳感器模塊的多參量、自識別快速簡易監(jiān)測儀器具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實用新型的目的是提供一種便攜式自識別可替換傳感器模塊的多參量快速簡易監(jiān)測儀器，采用模塊化結(jié)構(gòu)，在一臺儀器上實現(xiàn)對多傳感器多種參量進行監(jiān)測，并可隨時替換傳感器模塊，儀器能自動識別傳感器模塊，并能確認(rèn)所監(jiān)測的參量或監(jiān)測指標(biāo)，做到即插即用，使得整個監(jiān)測儀器可快速方便重組。
本實用新型的技術(shù)方案如下便攜式自識別可替換傳感器模塊的多參量快速簡易監(jiān)測儀器，采用模塊化的結(jié)構(gòu)，包括儀器基板、傳感器模塊、綜合顯示模塊、電源模塊以及軟件模塊等幾個組成部分。整個監(jiān)測儀器是一種以儀器基板為基礎(chǔ)，儀器基板上配置有多個傳感器模塊接口，以使得儀器能夠同時對多種監(jiān)測參量和指標(biāo)進行在線實時監(jiān)測；每一個傳感器模塊配置有一個與儀器基板同樣的傳感器模塊接口，通過接口與儀器基板連接，以取得電源電壓、模塊選通信號以及向儀器基板傳送測量信號。
儀器基板是核心，包括單片機系統(tǒng)或DST嵌入式系統(tǒng)、多路A/D、多路傳感器模塊接口電路、傳感器模塊在線判別電路、綜合顯示接口電路以及電源接口。傳感器模塊接口電路定義了傳感器模塊和儀器基板的統(tǒng)一接口，其中包括傳感器模塊的供電、傳感器模塊的標(biāo)識碼位、選通信號位、模擬信號通道以及傳感器模塊的在線判斷位。傳感器模塊接口電路的模擬通道與A/D的模擬信號輸入端相連，A/D的數(shù)字轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出端與單片機系統(tǒng)或DST嵌入式系統(tǒng)的輸入端相連；傳感器模塊在線判別電路接傳感器模塊接口電路的在線判別位，并與單片機的輸入輸出端口連接。
所述組合邏輯電路由一個反向器和一個與非門構(gòu)成；反向器的輸出與與非門的一個輸入端相連，與非門的另一輸入端與傳感器接口模塊的傳感器模塊在線判斷位相連；與非門的輸出端與儀器基板的傳感器模塊標(biāo)識電路的選通端相連。
所述的傳感器模塊由傳感器、放大電路、傳感器標(biāo)識電路以及傳感器模塊接口電路組成；傳感器的測量信號輸出至傳感器模塊放大電路，再通過傳感器模塊接口電路輸入到儀器基板；傳感器模塊標(biāo)識電路采用總線收發(fā)器，其一端管腳與邏輯1或0連接，形成多位標(biāo)識碼，另一端管腳與傳感器模塊接口電路對應(yīng)位連接，將標(biāo)識碼傳送至儀器基板，總線收發(fā)器的選通端管腳與傳感器模塊在線判別電路相連，當(dāng)選通為低電平時，標(biāo)識碼輸出到傳感器模塊接口電路，選通信號由單片機通過傳感器模塊接口電路發(fā)送到傳感器模塊標(biāo)識電路。
該監(jiān)測儀器具有以下特點1)可在比較大的數(shù)量范圍內(nèi)(本專利申請以255種為例；隨具體電路和軟件不同，可以增加至512種或更多)，任意選擇一組傳感器模塊(組的數(shù)量視儀器給出的插口而定)進行多參量監(jiān)測；并可隨時替換傳感器模塊(不同的傳感器模塊組)進行其它指標(biāo)監(jiān)測。
2)傳感器模塊替換方便，可以做到即插即用，使得整個監(jiān)測儀器可快速方便重組。
3)具有傳感器模塊的儀器自識別功能。一旦傳感器模塊插接到儀器上與儀器基板連接通電后，儀器能自動識別傳感器模塊，并能確認(rèn)所監(jiān)測的參量或監(jiān)測指標(biāo)。
4)儀器攜帶方便，是一種快速簡易的現(xiàn)場監(jiān)測儀器。
5)模塊化結(jié)構(gòu)
圖1快速簡易監(jiān)測儀的組成示意圖圖2儀器基板組成模塊示意圖圖3傳感器模塊圖4傳感器模塊標(biāo)識電路圖5傳感器模塊的在線判斷電路圖6是基板電路具體實現(xiàn)的原理圖圖7是傳感器模塊電路的實現(xiàn)方式之一圖8是傳感器模塊電路的實現(xiàn)方式之二圖9儀器工作流程圖圖10儀器軟件系統(tǒng)框圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細說明本儀器的結(jié)構(gòu)及工作過程如圖1所示，本儀器采用模塊化的結(jié)構(gòu)，包括儀器基板、傳感器模塊、綜合顯示模塊、電源模塊以及軟件模塊等幾個組成部分。整個監(jiān)測儀器是一種以儀器基板為基礎(chǔ)，儀器基板上配置有多個傳感器模塊接口，以使得儀器能夠同時對多種監(jiān)測參量和指標(biāo)進行在線實時監(jiān)測；每一個傳感器模塊配置有一個與儀器基板同樣的傳感器模塊接口，通過接口與儀器基板連接，以取得電源電壓、模塊選通信號以及向儀器基板傳送測量信號。
如圖2所示，儀器基板是整個監(jiān)測儀的核心，主要包括單片機系統(tǒng)、多路模數(shù)轉(zhuǎn)換通道、多路傳感器模塊接口電路、綜合顯示接口電路、多路聲光報警接口電路以及電源接口。圖2中，單片機為整個儀器基板核心，選用51系列單片機。單片機的P1.0～P1.7以及P3.0～P3.4組成顯示接口電路；P2.4～P2.7、P3.5和P3.6組成多路聲光報警接口電路；傳感器模塊識別電路由P2.0～P2.3和P0口共同組成，其中，P0口通過傳感器模塊的傳感器模塊標(biāo)識碼位與外接傳感器模塊連接，負(fù)責(zé)接收讀取傳感器模塊標(biāo)識碼，P2.0～P2.3通過傳感器模塊選通信號位對外接傳感器模塊接口進行選通控制；P0口還與多路A/D的數(shù)據(jù)輸出端連接，負(fù)責(zé)讀取模數(shù)轉(zhuǎn)換值。多路A/D通過傳感器模塊接口的模擬信號位與外接傳感器連接，讀取傳感器模塊的測量信號。
儀器基板的功能判別當(dāng)前正在正常工作的傳感器模塊數(shù)量，并通過傳感器模塊的標(biāo)識值，根據(jù)軟件系統(tǒng)的傳感器模塊信息庫確定傳感器模塊的類型；對傳感器模塊送來的測試信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；對測試信號進行計算分析和比較，將檢測值和檢測參量的名稱和單位數(shù)據(jù)輸出至顯示接口電路；將多項檢測值和檢測參量的閾值分別進行比較，并確定是否啟動相應(yīng)的聲光報警信號。
參見圖3，傳感器模塊由傳感器、放大電路、傳感器標(biāo)識電路以及傳感器模塊接口電路組成。傳感器將測量信號輸出至傳感器模塊放大電路(放大級數(shù)視具體傳感器確定)，再通過傳感器模塊接口電路輸入到儀器基板。參見圖4，傳感器模塊標(biāo)識電路采用74LS245總線收發(fā)器，其A1～A8管腳與地或電連接，形成8位標(biāo)識碼，B1～B8管腳與傳感器模塊接口電路對應(yīng)位連接，以將標(biāo)識碼傳送至儀器基板。
結(jié)合圖4和圖5，為了實現(xiàn)自動識別多個傳感器模塊，并能做到快速替換傳感器模塊以實現(xiàn)多參量多指標(biāo)的快速監(jiān)測，儀器通過硬件和軟件兩個方面的協(xié)調(diào)工作實現(xiàn)上述功能。
在硬件方面，主要包括傳感器模塊的傳感器模塊接口電路、儀器基板的傳感器模塊接口電路和儀器基板的傳感器識別電路。傳感器模塊的傳感器模塊接口電路和儀器基板的傳感器模塊接口電路定義了傳感器模塊和儀器基板的統(tǒng)一接口。其中包括傳感器模塊的供電、傳感器模塊的標(biāo)識碼位、模擬信號通道以及傳感器模塊的在線判斷位。具體含義分別為
傳感器模塊的供電由儀器基板向傳感器模塊提供+5V，+12V和-12V三種類型電源電壓，為傳感器模塊上的傳感器和其它電路供電。
傳感器模塊的標(biāo)識碼位儀器對每一種監(jiān)測不同參量或指標(biāo)的傳感器模塊均設(shè)定了標(biāo)識碼，儀器基板通過傳感器模塊接口電路標(biāo)識碼位取得傳感器模塊的標(biāo)識碼。
圖4中，A1～A8為傳感器模塊標(biāo)識碼，由硬件電路的連接關(guān)系確定；B1～B8為傳感器模塊標(biāo)識碼輸出電路，與傳感器模塊接口電路對應(yīng)位相連。器件74LS245的選通端管腳為第19腳，當(dāng)選通為低電平時，標(biāo)識碼輸出到傳感器模塊接口電路。選通信號由單片機通過傳感器模塊接口電路發(fā)送到傳感器模塊標(biāo)識電路。
傳感器模塊的在線判斷位儀器基板上有多個傳感器模塊接口，每一個接口相同，可以插接任意一個定義了標(biāo)識碼的傳感器模塊，不同接口也可以插接標(biāo)識碼相同的傳感器模塊，即可以插接多個監(jiān)測相同參量的傳感器模塊。儀器接電后，首先掃描儀器基板上的每一個傳感器模塊接口，判定某一個接口是否有傳感器連接。其電路原理參見圖53-8譯碼器與單片機P2.0～P2.3連接，由單片機發(fā)出模塊選通信號對傳感器模塊進行選通。3-8譯碼器的輸出與反向器輸入端并與傳感器模塊接口的選通位相連；反向器的輸出與與非門的一個輸入端相連，與非門的另一輸入端與傳感器接口模塊的傳感器模塊在線判斷位相連；與非門的輸出端與儀器基板的245選通端相連。
圖5中，左上角總線收發(fā)器245-1位于傳感器模塊上，用于確定傳感器模塊的標(biāo)識碼并根據(jù)選通信號將標(biāo)識碼傳送至感器模塊接口標(biāo)識碼位，右下角總線收發(fā)器245-2位于儀器基板上，其A1～A8位固定地給出十六進制OFFH的標(biāo)識碼。兩個收發(fā)器的選通信號由圖中3-8譯碼器給出。
若儀器的某一傳感器模塊接口沒有傳感器模塊連接，圖中與非門輸入端A懸空，當(dāng)3-8譯碼器發(fā)出低電平選通信號，總線收發(fā)器245-2選通，則OFFH的標(biāo)識碼傳送給單片機，表示該接口沒有傳感器連接。反之，儀器的某一傳感器模塊接口有傳感器模塊連接，圖中與非門輸入端A接地，當(dāng)3-8譯碼器發(fā)出低電平選通信號，總線收發(fā)器245-1選通，則單片機得到相應(yīng)傳感器模塊的標(biāo)識碼。
圖6是本儀器基板的一個具體實施電路原理圖，采用51系列單片機作為儀器的核心芯片，多路模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片采用4路模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7824；由74LS138、74LS00、74LS04和74LS245組成傳感器模塊在線判別電路；51單片機的P1口和P3口和外圍電路構(gòu)成顯示接口電路；傳感器標(biāo)識碼通道和數(shù)據(jù)通道由51單片機的P0口和外圍電路構(gòu)成；儀器指令通道和報警接口電路由P2口構(gòu)成；儀器基板供電有+12V、+5V和-5V三種。
圖7是傳感器模塊電路的一種實施方式，它由標(biāo)識電路74LS243、接口電路HEADER8X2和溫度傳感器組成，由于溫度傳感器模塊自帶有放大電路，因此本電路不需要再設(shè)放大電路，此電路供電為+5V，由儀器基板提供。
圖8是傳感器模塊電路的另一種實施方式，它由標(biāo)識電路74LS245、接口電路HEADER8X2、放大電路和傳感器組成，此電路供電有+12V、+5V和-5V，有儀器基板供電，由于傳感器輸出為小電量信號，因此需放大電路。
儀器工作流程儀器通過硬件電路和軟件共同完成儀器的功能，參見圖9，儀器工作流程包括以下幾個步驟1.儀器帶電后初始化儀器帶電后首先進行初始化，初始化的主要內(nèi)容包括單片機的初始化和在線傳感器模塊的信息獲取。
2.取得監(jiān)測參量值根據(jù)某一傳感器接口的在線判別標(biāo)志，讀取在線傳感器模塊數(shù)量及測量參量的模擬值。
3.進行監(jiān)測參量值的模數(shù)轉(zhuǎn)換4.監(jiān)測參量值與閾值比較(若檢測值大于或等于相應(yīng)參量的閾值則報警)5.監(jiān)測參量值顯示通過顯示裝置進行監(jiān)測值的顯示，若監(jiān)測值超過閾值，則啟動聲光報警裝置。
進行循環(huán)監(jiān)測參量的循環(huán)監(jiān)測根據(jù)在線傳感器模塊的數(shù)量，對每一個參量進行循環(huán)監(jiān)測。
儀器軟件系統(tǒng)為了能夠?qū)崿F(xiàn)儀器工作流程及實現(xiàn)傳感器模塊的自識別，需要軟件系統(tǒng)和硬件電路協(xié)調(diào)工作。圖10為儀器軟件系統(tǒng)框圖。儀器軟件系統(tǒng)設(shè)計上包括以下幾個部分1.傳感器模塊接口輪詢及傳感器模塊標(biāo)識碼獲取模塊該模塊的主要功能是在儀器上電后對傳感器模塊接口進行輪詢，以獲取當(dāng)前在線傳感器模塊數(shù)量及傳感器模塊的標(biāo)識碼。
2.監(jiān)測量信號采集模塊該模塊的主要功能是根據(jù)取得的當(dāng)前傳感器模塊的數(shù)量及標(biāo)識碼進行循環(huán)采集。
3.采集信號數(shù)據(jù)處理模塊該模塊根據(jù)取得的傳感器模塊標(biāo)識碼，對采集的參量信息數(shù)據(jù)進行處理。包括多次采集結(jié)果平均值運算和利用參量信息庫進行采集數(shù)據(jù)到具體物理量的影射運算兩個主要運算模塊。
參量信息庫是軟件系統(tǒng)中存儲的有關(guān)傳感器模塊對應(yīng)物理參量信息的數(shù)據(jù)庫。所存儲信息包括所選用傳感器模塊的標(biāo)識碼、分辨率、傳感器的測量上下限、信號采集偏移量、物理偏移量、閾值及單位等。
4.報警及顯示模塊根據(jù)傳感器模塊的標(biāo)識碼，進行相應(yīng)測量參量的報警和顯示。
權(quán)利要求1.便攜式自識別可替換傳感器模塊的多參量快速簡易監(jiān)測儀器，其特征在于包括儀器基板、多個傳感器模塊、綜合顯示模塊、電源模塊以及軟件模塊幾個組成部分；多個傳感器模塊與儀器基板通過多路傳感器模塊接口連接，電源模塊連接儀器基板，為整個儀器供電，綜合顯示模塊通過顯示模塊接口與儀器基板連接儀器基板是核心，包括單片機系統(tǒng)或DST嵌入式系統(tǒng)、多路A/D、多路傳感器模塊接口電路、傳感器模塊在線判別電路、綜合顯示接口電路以及電源接口；傳感器模塊接口電路定義了傳感器模塊和儀器基板的統(tǒng)一接口，其中包括傳感器模塊的供電、傳感器模塊的標(biāo)識碼位、選通信號位、模擬信號通道以及傳感器模塊的在線判斷位；傳感器模塊接口電路的模擬通道與A/D的模擬信號輸入端相連，A/D的數(shù)字轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出端與單片機系統(tǒng)或DST嵌入式系統(tǒng)的輸入端相連；傳感器模塊在線判別電路接傳感器模塊接口電路的在線判別位，并與單片機的輸入輸出端口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多參量快速簡易監(jiān)測儀器，其特征在于傳感器模塊在線判別電路由儀器基板上的傳感器模塊標(biāo)識電路、譯碼電路和組合邏輯電路構(gòu)成，組合邏輯電路的輸出信號作為基板上的傳感器模塊標(biāo)識電路的選通信號；譯碼電路與單片機的輸入輸出端口連接，由單片機發(fā)出模塊選通信號對傳感器模塊進行選通，譯碼電路的輸出與組合邏輯電路的一個輸入端和傳感器模塊接口的標(biāo)識碼選通位相連，以確定送出板上或板外的標(biāo)識碼信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多參量快速簡易監(jiān)測儀器，其特征在于組合邏輯電路由一個反向器和一個與非門構(gòu)成；反向器的輸出與與非門的一個輸入端相連，與非門的另一輸入端與傳感器接口模塊的傳感器模塊在線判斷位相連；與非門的輸出端與儀器基板的傳感器模塊標(biāo)識電路的選通端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多參量快速簡易監(jiān)測儀器，其特征在于所述的傳感器模塊由傳感器、放大電路、傳感器標(biāo)識電路以及傳感器模塊接口電路組成；傳感器的測量信號輸出至傳感器模塊放大電路，再通過傳感器模塊接口電路輸入到儀器基板；傳感器模塊標(biāo)識電路采用總線收發(fā)器，其一端管腳與邏輯1或0連接，形成多位標(biāo)識碼，另一端管腳與傳感器模塊接口電路對應(yīng)位連接，將標(biāo)識碼傳送至儀器基板，總線收發(fā)器的選通端管腳與傳感器模塊在線判別電路相連，當(dāng)選通為低電平時，標(biāo)識碼輸出到傳感器模塊接口電路，選通信號由單片機通過傳感器模塊接口電路發(fā)送到傳感器模塊標(biāo)識電路。
5 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多參量快速簡易監(jiān)測儀器，其特征在于儀器還具有綜合報警模塊，連接儀器基板上的多路聲光報警接口電路。
專利摘要便攜式自識別可替換傳感器模塊的多參量快速簡易監(jiān)測儀器，屬于測量儀表技術(shù)領(lǐng)域。采用模塊化的結(jié)構(gòu)，包括儀器基板、傳感器模塊、綜合顯示模塊、電源模塊以及軟件模塊等幾個組成部分，以儀器基板為基礎(chǔ)，其上配置有多個傳感器模塊接口，以使得儀器能夠同時對多種監(jiān)測參量和指標(biāo)進行在線實時監(jiān)測，每一個傳感器模塊配置有一個與儀器基板同樣的傳感器模塊接口，通過接口與儀器基板連接，以取得電源電壓、模塊選通信號以及向儀器基板傳送測量信號。其優(yōu)點是在一臺儀器上實現(xiàn)對多傳感器多種參量進行監(jiān)測，并可隨時替換傳感器模塊，儀器能自動識別傳感器模塊，并能確認(rèn)所監(jiān)測的參量或監(jiān)測指標(biāo)，做到即插即用，使得整個監(jiān)測儀器可快速方便重組。
文檔編號G01D21/02GK2681090SQ20042003293
公開日2005年2月23日 申請日期2004年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月20日
發(fā)明者昝昕武, 符欲梅, 周志明 申請人:昝昕武, 符欲梅, 周志明, 周翔, 劉艷平