多種模擬量傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種多種模擬量傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括：傳感器陣列接口、多路采集卡，該多路采集卡與多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)相連，該多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸出端與調(diào)整電路模塊的輸入端相連，調(diào)整電路模塊的輸出端與一AD模塊的輸入端相連，該AD模塊的輸出端與處理器模塊相連，該處理器模塊的控制信號輸出端與一通訊接口相連。本控制系統(tǒng)具有集成度高，采集速度快的優(yōu)點。
【專利說明】多種模擬量傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于傳感器數(shù)據(jù)采集的領(lǐng)域，尤其涉及一種多種模擬量傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著自動控制系統(tǒng)的發(fā)展，工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的種類越來越智能化，種類越來越多樣化，在進行控制時，往往依賴于多種傳感器進行同時檢測，以達到多模態(tài)控制的目的，但是現(xiàn)有的控制系統(tǒng)往往存在數(shù)據(jù)采集效率低的缺點。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性較好的多種模擬量傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種多種模擬量傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括:傳感器陣列接口、用于獲得傳感器陣列接口輸入數(shù)據(jù)的多路采集卡，該多路采集卡與多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)相連，該多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸出端與一調(diào)整電路模塊的輸入端相連，該調(diào)整電路模塊的輸出端與一 AD模塊的輸入端相連,該AD模塊的輸出端與處理器模塊相連，該處理器模塊的控制信號輸出端與一通訊接口相連。
[0005]為了提高調(diào)整電路模塊的通用性，使對外部多種電壓范圍的數(shù)據(jù)均能進行調(diào)理，所述調(diào)整電路模塊包括:第一、第二通道單元，通道選擇單元，所述通道選擇單元包括:t匕較器，該比較器的同相端作為調(diào)整電路模塊的輸入端，反相端接入一基準電壓，該比較器的輸出端分別與NPN三極管、PNP三極管的基極相連，所述NPN三極管的集電極、PNP三極管的發(fā)射極分別與電源端相連，所述NPN三極管的發(fā)射極、PNP三極管的集電極分別與第一通道單元、第二通道單元的供電端相連；所述比較器的同相端還分別與第一、第二通道單元的輸入端相連，第一通道單元包括:用于對輸入信號進行降壓的分壓電路，分壓電路的輸出端與第一電壓跟隨器的輸入端相連；第二通道單元包括:第二電壓跟隨器，所述第一、第二電壓跟隨器的輸出端相連作為調(diào)整電路模塊的信號輸出端。
[0006]為了解決數(shù)據(jù)存儲的技術(shù)問題，所述處理器模塊還連接有用于存儲采集數(shù)據(jù)的存儲器。為了實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)傳輸，節(jié)約布線成本，所述處理器模塊還與一無線模塊相連，該無線模塊采用藍牙或GSM無線模塊。
[0007]本實用新型的有益效果是，本實用新型通過傳感器陣列接口、多路采集卡、多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)、調(diào)整電路模塊和AD模塊將模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸入至處理器模塊進行處理，實現(xiàn)了多種傳感器數(shù)據(jù)采集、處理并進行相應(yīng)控制的效果，并且本控制系統(tǒng)具有集成度高，采集速度快的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0009]圖1示出了多種模擬量傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原理框圖；
[0010]圖2示出了調(diào)整電路模塊的原理框圖；
[0011]圖3示出了通道選擇單元的原理框圖；
[0012]圖中:比較器U1A、NPN三極管Tl、PNP三極管T2、第一集成運算放大器U1A、第二集成運算放大器U1B、第三集成運算放大器U1C。

【具體實施方式】
[0013]如圖1，多種模擬量傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括:傳感器陣列接口、用于獲得傳感器陣列接口輸入數(shù)據(jù)的多路采集卡，該多路采集卡與多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)相連，該多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸出端與一調(diào)整電路模塊的輸入端相連，該調(diào)整電路模塊的輸出端與一 AD模塊的輸入端相連，該AD模塊的輸出端與處理器模塊相連,該處理器模塊的控制信號輸出端與一通訊接口相連，且通過該通訊接口將控制信號發(fā)送至上位機以控制現(xiàn)場工業(yè)設(shè)備；所述處理器模塊的控制輸出端與多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制端相連。其中，處理器模塊可以采用單片機或PLC或ARM芯片。所述通訊接口為CAN總線接口。
[0014]所述傳感器陣列接口可以在多規(guī)模數(shù)據(jù)處理時，連接多種傳感器，也可以在添加另一傳感器陣列接口用于信號的反饋控制，即在多模態(tài)過程控制系統(tǒng)的技術(shù)方案基礎(chǔ)上添加反饋控制電路。
[0015]所述調(diào)整電路模塊包括:第一、第二通道單元，通道選擇單元，所述通道選擇單元包括:比較器U1A，該比較器UlA的同相端作為調(diào)整電路模塊的輸入端，反相端接入一基準電壓，該比較器的輸出端分別與NPN三極管T1、PNP三極管T2的基極相連，所述NPN三極管Tl的集電極、PNP三極管T2的發(fā)射極分別與電源端相連，所述NPN三極管Tl的發(fā)射極、PNP三極管T2的集電極分別與第一通道單元、第二通道單元的供電端相連；所述比較器UlA的同相端還分別與第一、第二通道單元的輸入端相連，第一通道單元包括:用于對輸入信號進行降壓的分壓電路，分壓電路的輸出端與第一電壓跟隨器的輸入端相連；第二通道單元包括:第二電壓跟隨器，所述第一、第二電壓跟隨器的輸出端相連作為調(diào)整電路模塊的信號輸出端。其中，所述分壓電路通過電阻R2和電阻R3串聯(lián)構(gòu)成，電阻R2的一端接入輸入信號ui,電阻R2的另一端與電阻R3的一端相連，并作為所述分壓電路的輸出端，且電阻R2或者電阻R3可以采用可調(diào)電位器(多圈電位器)對其輸出電壓進行調(diào)節(jié)。所述比較器和第一、第二電壓跟隨器分別采用第一集成運算放大器U1A、第二集成運算放大器U1B、第三集成運算放大器U1C。
[0016]所述調(diào)整電路模塊的工作原理是，通過基準電壓與輸入信號Ui進行比較，例如基準電壓采用5V，即，輸入信號ui范圍大于5V，則通過第一通道單元降低電壓值，即通過分壓電路調(diào)整到5V范圍之內(nèi)，經(jīng)過第一電壓跟隨器后接入AD模塊，若輸入信號ui范圍小于5V，則直接通過第二通道中的第一電壓跟隨器進行AD模塊，因此，本調(diào)整電路模塊能夠?qū)Υ笥诨蛐∮诨鶞孰妷旱妮斎胄盘柧苓M行調(diào)理，提高了調(diào)整電路模塊的通用性。由于分壓電阻對信號的處理是線性的，因此，信號處理不會失真，并且提高了信號的穩(wěn)定性。
[0017]所述處理器模塊還連接有用于存儲采集數(shù)據(jù)的存儲器。處理器模塊還與一無線模塊相連，該無線模塊采用藍牙或GSM無線模塊。
[0018]以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多種模擬量傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于包括:傳感器陣列接口、用于獲得傳感器陣列接口輸入數(shù)據(jù)的多路采集卡，該多路采集卡與多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)相連，該多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸出端與一調(diào)整電路模塊的輸入端相連，該調(diào)整電路模塊的輸出端與一八0模塊的輸入端相連，該仙模塊的輸出端與處理器模塊相連，該處理器模塊的控制信號輸出端與一通訊接口相連。
2.如權(quán)利要求1所述的多種模擬量傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于， 所述調(diào)整電路模塊包括:第一、第二通道單元，通道選擇單元， 所述通道選擇單元包括:比較器，該比較器的同相端作為調(diào)整電路模塊的輸入端，反相端接入一基準電壓，該比較器的輸出端分別與見^三極管、？冊三極管的基極相連，所述三極管的集電極、？冊三極管的發(fā)射極分別與電源端相連，所述見^三極管的發(fā)射極、？冊三極管的集電極分別與第一通道單元、第二通道單元的供電端相連。
【文檔編號】G05B19/042GK204215195SQ201420665388
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】田小敏, 翁英萍, 周惠 申請人:南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院