專利名稱：多路信號(hào)采集卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工業(yè)控制檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種燃?xì)?、熱水、采暖產(chǎn)品檢測中用于對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的溫度、壓力、流量等運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集處理的多路信號(hào)采集卡。
背景技術(shù)：
燃?xì)?、熱水、采暖檢測中的溫度、壓力、流量信號(hào)是各種燃?xì)?、熱水、采暖產(chǎn)品使用過程中的運(yùn)行參數(shù)，為了保證產(chǎn)品的正常安全使用，這些參數(shù)必須運(yùn)行在一定的范圍內(nèi)。所有的產(chǎn)品在出廠銷售之前，都必須進(jìn)行嚴(yán)格的測試，以保證使用的可靠性?，F(xiàn)有的燃?xì)?、熱水、采暖檢測系統(tǒng)中使用的信號(hào)采集卡設(shè)置有信號(hào)輸入選擇、AD放大轉(zhuǎn)換、壓/頻轉(zhuǎn)化和計(jì)數(shù)讀取等單元，信號(hào)通過選擇單元后，由放大單元對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，然后進(jìn)行壓/頻轉(zhuǎn)換將相應(yīng)的模擬信號(hào)量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)表示相應(yīng)的結(jié)果，并且將這些結(jié)果傳給計(jì)算機(jī)。從上述方案看出，這種采集卡將采集的模擬信號(hào)量經(jīng)過放大、壓/頻轉(zhuǎn)換等處后，直接傳給計(jì)算機(jī)。在此過程中，沒有考慮到各種強(qiáng)干擾對(duì)信號(hào)的影響，采集信號(hào)通道數(shù)量少，轉(zhuǎn)換精度低，功能單一
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種多路信號(hào)采集卡，其具有較高的精度和強(qiáng)抗干擾性。上述技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案解決:一種多路溫度、壓力、流量信號(hào)采集卡，其特征在于，包括ISA控制單元及受控制的片選單元、校準(zhǔn)單元、放大單元、壓頻轉(zhuǎn)換單元、計(jì)數(shù)單元；多路傳感信號(hào)經(jīng)過片選單元后，其中一路傳感信號(hào)進(jìn)入到校準(zhǔn)單元，選通進(jìn)入的信號(hào)和校準(zhǔn)單元產(chǎn)生的內(nèi)校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)入放大單元進(jìn)行放大，放大后的信號(hào)進(jìn)入壓頻轉(zhuǎn)換單元，在壓頻轉(zhuǎn)換單元內(nèi)進(jìn)行將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)，計(jì)數(shù)單元讀取壓頻轉(zhuǎn)換后的頻率信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，ISA控制單元讀取計(jì)數(shù)單元的結(jié)果，根據(jù)校準(zhǔn)信號(hào)的結(jié)果跟預(yù)設(shè)值比較來判斷選通信號(hào)是否受到干擾，并且根據(jù)校準(zhǔn)信號(hào)的偏移比例來還原得到原始的選通信號(hào)。所述片選單元采用型號(hào)為4514的邏輯控制芯片。所述校準(zhǔn)單元包括型號(hào)為4053的邏輯控制芯片和分級(jí)電壓校準(zhǔn)信號(hào)單元，型號(hào)為4053的邏輯控制芯片的輸入端連接片選單元和分級(jí)電壓校準(zhǔn)信號(hào)單元，型號(hào)為4053的邏輯控制芯片的輸出端連接放大單元。所述放大單元包括級(jí)聯(lián)的型號(hào)為AD526的一級(jí)放大器和型號(hào)為AD620的二級(jí)放大器。所述壓頻轉(zhuǎn)換單元包括型號(hào)為AD652的邏輯控制芯片和高速光耦隔離器。所述計(jì)數(shù)單元采用型號(hào)為8253的邏輯控制芯片。由上述技術(shù)方案可見，本實(shí)用新型通過采用校準(zhǔn)單元，給進(jìn)行處理的采集信號(hào)提供跟隨信號(hào)，以找出在放大、壓頻轉(zhuǎn)換的過程出現(xiàn)的干擾，從而可以排除干擾，很好地保證采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的一種多路溫度、壓力、流量信號(hào)采集卡，其包括:片選單元I,校準(zhǔn)單元2,放大單元3,壓頻轉(zhuǎn)換單元4,計(jì)數(shù)單元5和ISA控制單元6 ;片選單元I的輸入端與外部多路信號(hào)連接，片選單元I的輸出端與校準(zhǔn)單元2的輸入端連接，ISA控制單元6控制片選單元I選擇相應(yīng)的外部一路信號(hào)進(jìn)入校準(zhǔn)單元2，外部信號(hào)和校準(zhǔn)單元2的內(nèi)部校準(zhǔn)跟隨信號(hào)一起進(jìn)入放大單元3的輸入端，經(jīng)過二級(jí)放大后輸出至壓頻轉(zhuǎn)換單元4的輸入端，經(jīng)過壓頻轉(zhuǎn)換進(jìn)入計(jì)數(shù)單元5，再由ISA控制單元6從計(jì)數(shù)單元5中讀取計(jì)數(shù)結(jié)果并且輸出至計(jì)算機(jī)。本實(shí)例中，片選單元I為邏輯控制芯片，該邏輯芯片的型號(hào)為4514，可通過芯片擴(kuò)展最大至32路信號(hào)。校準(zhǔn)單元2包括型號(hào)為4053的邏輯控制芯片21和分級(jí)電壓校準(zhǔn)信號(hào)單元22組成，上述校準(zhǔn)單元2的內(nèi)部校準(zhǔn)跟隨信號(hào)由分級(jí)電壓校準(zhǔn)信號(hào)單元22提供。放大單元3為級(jí)聯(lián)放大，包括級(jí)聯(lián)的型號(hào)為AD526的一級(jí)放大器31和型號(hào)為AD620的二級(jí)放大器32。壓頻轉(zhuǎn)換單元4包括相互連接的型號(hào)為AD652的邏輯控制芯片和型號(hào)為6N137的高速光耦隔離器。計(jì)數(shù)單元5的芯片型號(hào)為8253。本實(shí)用新型可采集來自溫度傳感器、壓力傳感器和流量傳感器的各種信號(hào)，特別是用于采集具有強(qiáng)干擾的燃?xì)狻崴?、采暖產(chǎn)品的檢測信號(hào)。在工作時(shí)，ISA控制單元6控制片選單元1，選通外部某一路信號(hào)進(jìn)入，然后輸出至校準(zhǔn)單元。在校準(zhǔn)單元2，由分級(jí)電壓校準(zhǔn)信號(hào)單元22提供內(nèi)部校準(zhǔn)跟隨 信號(hào)波動(dòng)，外部信號(hào)和內(nèi)部的分級(jí)電壓校準(zhǔn)信號(hào)通過型號(hào)為4053的邏輯控制芯片21，由邏輯控制芯片21根據(jù)控制邏輯選通后進(jìn)入放大單元，經(jīng)過型號(hào)為AD526的一級(jí)放大器和型號(hào)為AD620的二級(jí)放大器的級(jí)聯(lián)放大之后，進(jìn)入壓頻轉(zhuǎn)換單元4，壓頻轉(zhuǎn)換單元4將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻數(shù)進(jìn)入計(jì)數(shù)單元5，ISA控制單元6讀取計(jì)數(shù)單元5的計(jì)算結(jié)果，從而判斷信號(hào)的大小。為了保證信號(hào)的準(zhǔn)確和精度，ISA控制單元6通過片選控制校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)入放大單元和計(jì)數(shù)單元，跟預(yù)設(shè)值對(duì)比，如果有干擾導(dǎo)致檢測信號(hào)產(chǎn)生波動(dòng)，那么干擾同樣對(duì)校準(zhǔn)信號(hào)產(chǎn)生相同比例的放大或者衰減，對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的反向縮放處理，從而保證信號(hào)的準(zhǔn)確性和抗干擾性。其中，本實(shí)用新型的ISA控制單元6由計(jì)算機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序控制讀寫，驅(qū)動(dòng)程序發(fā)送控制命令給ISA控制單元6，ISA控制單元6通過型號(hào)為74LS273的觸發(fā)器控制各個(gè)單元進(jìn)行工作。首先打開片選單元I，選通某路信號(hào)進(jìn)入，校準(zhǔn)單元產(chǎn)生內(nèi)部校準(zhǔn)信號(hào)，然后對(duì)選通信號(hào)和校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行二級(jí)放大、壓頻轉(zhuǎn)換、最后讀取轉(zhuǎn)換后的計(jì)數(shù)結(jié)果，從而還原出原來的信號(hào)值。如果需要采集多路信號(hào)，那么在一個(gè)周期內(nèi)輪流選通多路信號(hào)并分別進(jìn)行采集讀取。為了得到準(zhǔn)確的信號(hào)，防止干擾，采集外部信號(hào)的時(shí)候同時(shí)讀取相應(yīng)的內(nèi)部校準(zhǔn)信號(hào)，將讀取校準(zhǔn)信號(hào)值跟預(yù)設(shè)值對(duì)比，判斷干擾波動(dòng)情況，從而進(jìn)行反向處理。綜上所述，本實(shí)用新型用于多路溫度、壓力、流量傳感信號(hào)的采集和傳輸，本實(shí)用新型可將燃?xì)?、熱水、采暖產(chǎn)品中的各種溫度、壓力、流量傳感信號(hào)完整、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的傳輸至計(jì)算機(jī)。通過內(nèi)部校準(zhǔn)信號(hào)的對(duì)比，可以準(zhǔn)確探測干擾并且進(jìn)行干擾處理。配合檢測軟件，可以方便地、全自動(dòng)的進(jìn)行相關(guān)廣品的運(yùn)行參數(shù)檢測，提聞檢測效率和準(zhǔn)確性，提聞家電產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性能。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，故凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等 同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多路信號(hào)采集卡，其特征在于:包括ISA控制單元及受控制的片選單元、校準(zhǔn)單元、放大單元、壓頻轉(zhuǎn)換單元、計(jì)數(shù)單元；多路傳感信號(hào)經(jīng)過片選單元后，其中一路傳感信號(hào)進(jìn)入到校準(zhǔn)單元，選通進(jìn)入的信號(hào)和校準(zhǔn)單元產(chǎn)生的內(nèi)校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)入放大單元進(jìn)行放大，放大后的信號(hào)進(jìn)入壓頻轉(zhuǎn)換單元，在壓頻轉(zhuǎn)換單元內(nèi)進(jìn)行將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)，計(jì)數(shù)單元讀取壓頻轉(zhuǎn)換后的頻率信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，ISA控制單元讀取計(jì)數(shù)單元的結(jié)果，根據(jù)校準(zhǔn)信號(hào)的結(jié)果跟預(yù)設(shè)值比較來判斷選通信號(hào)是否受到干擾，并且根據(jù)校準(zhǔn)信號(hào)的偏移比例來還原得到原始的選通信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路信號(hào)采集卡，其特征在于:所述片選單元采用型號(hào)為4514的邏輯控制芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路信號(hào)采集卡，其特征在于:所述校準(zhǔn)單元包括型號(hào)為4053的邏輯控制芯片和分級(jí)電壓校準(zhǔn)信號(hào)單元，型號(hào)為4053的邏輯控制芯片的輸入端連接片選單元和分級(jí)電壓校準(zhǔn)信號(hào)單元，型號(hào)為4053的邏輯控制芯片的輸出端連接放大單J Li ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路信號(hào)采集卡，其特征在于:所述放大單元包括級(jí)聯(lián)的型號(hào)為AD526的一級(jí)放大器和型號(hào)為AD620的二級(jí)放大器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路信號(hào)采集卡，其特征在于:所述壓頻轉(zhuǎn)換單元包括型號(hào)為AD652的邏輯控制芯片和高速光耦隔離器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路信號(hào)采集卡，其特征在于:所述計(jì)數(shù)單元采用型號(hào)為8253的邏輯控制芯片。·
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多路信號(hào)采集卡，包括ISA控制單元及受控制的片選單元、校準(zhǔn)單元、放大單元、壓頻轉(zhuǎn)換單元、計(jì)數(shù)單元；多路傳感信號(hào)經(jīng)過片選單元后，其中一路傳感信號(hào)進(jìn)入到校準(zhǔn)單元，選通進(jìn)入的信號(hào)和校準(zhǔn)單元產(chǎn)生的內(nèi)校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)入放大單元進(jìn)行放大，放大后的信號(hào)進(jìn)入壓頻轉(zhuǎn)換單元，在壓頻轉(zhuǎn)換單元內(nèi)進(jìn)行將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)，計(jì)數(shù)單元讀取壓頻轉(zhuǎn)換后的頻率信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，ISA控制單元讀取計(jì)數(shù)單元的結(jié)果，根據(jù)校準(zhǔn)信號(hào)的結(jié)果跟預(yù)設(shè)值比較來判斷選通信號(hào)是否受到干擾，并且根據(jù)校準(zhǔn)信號(hào)的偏移比例來還原得到原始的選通信號(hào)。本實(shí)用新型具有較高的精度和強(qiáng)抗干擾特性，能夠處理多達(dá)32路的信號(hào)。
文檔編號(hào)G05B19/042GK203117704SQ201320107978
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者王福龍, 劉志煌 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)