触摸式多种信号采集仪的制作方法
【专利摘要】触摸式多种信号采集仪，涉及一种监测设备的仪器，所述采集仪包括主机、传感器、电缆线、电源线，主机外壳的正面设有一张触摸式液晶屏、SD卡槽、数据线接口凹槽和两个LED灯，分别为电源指示灯和待机指示灯；主机外壳的一侧设有一个电源线输入凹槽和一个电源开关；主机外壳的上面设有传感器电缆线凹槽；主机外壳内装有主控电路板，该主控电路是微处理器电路、信号调理电路、LED驱动电路、SD卡驱动电路、液晶屏驱动电路、数据传输驱动电路和电源电路组成；主控电路板上的微处理器电路是由STM32F107芯片及其相关外围电路组成。该信号采集设备能够做到一机多用，最大化的过滤周围噪声信号的同时，能够采集到高质量的信号。
【专利说明】触摸式多种信号采集仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种监测仪器，特别是涉及一种触摸式多种信号采集仪。
【背景技术】
[0002]在工业环境下，各种大型机械设备的传动部件是一个极其复杂的部分，其重要性也不言而喻。机械设备能否达到较高的工作效率，一大部分取决于其各个机械部件的健康情况。各个机械部件所发出的信号是用来检测部件好坏的一项重要指标。要采集有效的信号，这不仅要选取合适的传感器，同时还要设计适合的电路，并选取合适的芯片，使设备能够符合当前工作环境的需要，以便于对工程上的各种信号进行采集。目前，由于该领域中多以振动信号为基础来对机械设备进行故障分析，但随着时间的推移和工业上复杂环境的影响，振动信号已经不能够完全代表设备故障信息，必须采集多种信号进行分析，才能有效地反映出设备的故障特征。但由于设备内部空间有限，并且由于设备结构框架的影响，随时拆卸信号采集设备或者同时装有多种信号采集装置是不可能的。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种触摸式多种信号采集仪，该信号采集仪避免了复杂的电路设计，节省了电路板体积和面积，缩小了设备的体积和形状，该信号采集设备能够做到一机多用，最大化的过滤周围噪声信号的同时，能够采集到高质量的信号。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]触摸式多种信号采集仪，所述采集仪包括主机、传感器、电缆线、电源线，主机外壳的正面设有一张触摸式液晶屏、SD卡槽、数据线接口凹槽和两个LED灯，分别为电源指示灯和待机指不灯；主机外壳的一侧设有一个电源线输入凹槽和一个电源开关；主机外壳的上面设有传感器电缆线凹槽；主机外壳内装有主控电路板，该主控电路是微处理器电路、信号调理电路、LED驱动电路、SD卡驱动电路、液晶屏驱动电路、数据传输驱动电路和电源电路组成；主控电路板上的微处理器电路是由STM32F107芯片及其相关外围电路组成；主控电路板上的信号调理电路上设有一个传感器电缆线输入接口，通过电缆线与传感器相连，该传感器电缆线输入接口位于主机外壳一侧的传感器电缆线凹槽处；该主机内的主控电路板上的数据传输模块有一个数据传输接口，通过数据线连接计算机；该数据线接口位于主机外壳前方的数据线接口凹槽处。
[0006]所述的触摸式多种信号采集仪，所述主控电路板上的SD卡驱动电路连接着主机外壳正面的SD卡槽。
[0007]所述的触摸式多种信号采集仪，所述主控电路板上的液晶屏驱动电路连接着一块触摸式液晶屏。
[0008]所述的触摸式多种信号采集仪，所述主控电路板上的电源电路设有一个电源线输入接口，通过电源线与外部供电电源相连，该电源线输入接口位于主机外壳一侧的电源线输入凹槽处。
[0009]所述的触摸式多种信号采集仪，所述电源线输入凹槽的上方有一电源开关。
[0010]本实用新型的优点与效果是:
[0011]1.该信号采集仪是基于STM32互联型系列微控制器——STM32F107型单片机的工业信号监测采集装置。该装置是以STM32F107为核心，避免了复杂的电路设计，节省了电路板体积和面积，从而缩小了设备的体积和形状，有利于后期设备的维修和更换。由于该信号采集装置上的传感器类型可以被更换，使得在需要采集不同信号的情况下，可以直接更换传感器类型，对装置功能进行切换即可，而不需要拆卸采集装置。这是利用STM32F107芯片自身的强大功能以及设备设计的合理性，使该信号采集设备能够做到一机多用，最大化的过滤周围噪声信号的同时，能够采集到高质量的信号。采集完毕之后装置会将信号自动存储在数据储存模块中，以便保留重要的信息，为后续的分析提供有效的依据。
[0012]2.该触摸式多种信号采集仪全部选用了低功耗，高性能的芯片。并且该采集仪不仅外形小巧，各部分模块可以自由拆卸，而且可以在只更换传感器的情况下，根据不同种类信号的需要进行采集。主机外部无任何繁琐设计，主机内部无复杂的电路设计，因此解决了因为环境干扰和设备自身的干扰而导致的监测结果的不准确的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型主机结构示意图；
[0014]图2为本实用新型装置配线图。
[0015]图1中附件:1为传感器，2为电缆线，3为传感器电缆线凹槽，4为主机，5为电源指示灯，6为待机指示灯，7为电源开关，8为电源线输入凹槽，9为电源线，10为触摸式液晶屏，11为数据线接口凹槽，12为SD卡槽。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图所示实施例，对本实用新型作进一步详述。
[0017]一种基于STM32F107芯片的工业信号监测采集装置。该装置包括主机、传感器、电缆线、电源线。主机为一个长方形的外壳，在主机外壳的正面有一张触摸式液晶屏、SD卡槽、数据线接口凹槽和两个LED灯，分别为电源指示灯和待机指示灯；在主机外壳的一侧设有一个电源线输入凹槽和一个电源开关；主机外壳的上面设有传感器电缆线凹槽；
[0018]在主机外壳内装有1块主控电路板，该主控电路是微处理器电路、信号调理电路、LED驱动电路、SD卡驱动电路、液晶屏驱动电路、数据传输驱动电路和电源电路组成。主控电路板上的微处理器电路是由STM32F107芯片及其相关外围电路组成，负责整个装置的信号处理、AD转换、LED显示、液晶屏显示、SD卡储存、数据传输等功能。该主控电路板上的信号调理电路上设有一个传感器电缆线输入接口，通过电缆线与传感器相连，该传感器电缆线输入接口位于主机外壳一侧的传感器电缆线凹槽处。该主机内的主控电路板上的数据传输模块有一个数据传输接口，通过数据线，连接计算机后可以直接读取已经采集到信号信息。该数据线接口位于主机外壳前方的数据线接口凹槽处。主控电路板上的LED驱动电路可以使电源指示灯和待机指示灯工作，可以显示出该设备是在工作状态或者闲置待机状态。主控电路板上的SD卡驱动电路连接着主机外壳正面的SD卡槽，在工作人员不能直接读取数据时，装置将采集到的信号经过AD转换，直接存储到SD卡中。主控电路板上的液晶屏驱动电路连接着一块触摸式液晶屏，可以根据不同的信号需求进行信号类型的切换，同时可以确认工作是否开始。主控电路板上的电源电路设有一个电源线输入接口，通过电源线与外部供电电源相连，该电源线输入接口位于主机外壳一侧的电源线输入凹槽处。电源线输入凹槽的上方有一电源开关，电源开关可以随时启动和关闭该信号采集设备。
[0019]主控电路是微处理器电路、信号调理电路、LED驱动电路、SD卡驱动电路、液晶屏驱动电路、数据传输驱动电路和电源电路组成。主控电路板上的微处理器电路是由STM32F107芯片及其外围电路构成。通过电源电路给装置上电后，STM32F107负责整个电路的控制功能。通过连接主机一侧的电源接口后，按下电源线输入凹槽处上方的电源开关，主机开始工作。信号调理电路负责配合传感器的使用，对接收到的信号进行预处理。主控电路板上的LED驱动电路上的两个LED接口，分别连接电源指示灯和待机指示灯，用来显示当前设备的运行状态。主控电路板上还带有SD卡驱动电路，可以储存传感器采集到的信号信息。触摸屏则是控制选择需要采集信号的类型和确认、暂停采集等功能。采集的数据也可由数据传输驱动电路，通过数据线直接传输到计算机上进行分析。
[0020]实施例:
[0021]见图1，一种基于STM32F107芯片的工业信号监测采集装置。该装置包括主机4、传感器1、电缆线2、电源线9。主机4为一个长方形的外壳，在主机外壳的正面有一张触摸式液晶屏10、SD卡槽12、数据线接口凹槽11和两个LED灯，分别为电源指示灯5和待机指不灯6 ;在主机4外壳的一侧设有一个电源线输入凹槽8和一个电源开关7 ;主机4外壳的上面设有传感器电缆线凹槽3;
[0022]在主机4外壳内装有1块主控电路板，该主控电路是微处理器电路、信号调理电路、LED驱动电路、SD卡驱动电路、液晶屏驱动电路、数据传输驱动电路和电源电路组成。主控电路板上的微处理器电路是由STM32F107芯片及其相关外围电路组成，负责整个装置的信号处理、AD转换、LED显示、液晶屏显示、SD卡储存、数据传输等功能。该主控电路板上的信号调理电路上设有一个传感器电缆线输入接口，通过电缆线2与传感器1相连，该传感器电缆线输入接口位于主机外壳一侧的传感器电缆线凹槽3处。该主机内的主控电路板上的数据传输模块有一个数据传输接口，通过数据线连接计算机后可以直接读取已经采集到信号信息。该数据线接口位于主机外壳前方的数据线接口凹槽处11。主控电路板上的LED驱动电路可以使电源指示灯5和待机指示灯6工作，可以显示出该设备是在工作状态或者闲置待机状态。主控电路板上的SD卡驱动电路连接着主机外壳正面的SD卡槽12，在工作人员不能直接读取数据时，装置将采集到的信号经过AD转换，直接存储到SD卡中。主控电路板上的液晶屏驱动电路连接着一块触摸式液晶屏10，可以根据不同的信号需求进行信号类型的切换，同时可以确认工作是否开始。主控电路板上的电源电路设有一个电源线输入接口，通过电源线9与外部供电电源相连，该电源线输入接口位于主机外壳一侧的电源线输入凹槽处8。电源线输入凹槽8的上方有一电源开关7，电源开关7可以随时启动和关闭该信号采集设备。
[0023]见图2，主控电路是微处理器电路、信号调理电路、LED驱动电路、SD卡驱动电路、液晶屏驱动电路、数据传输驱动电路和电源电路组成。主控电路板上的微处理器电路是由STM32F107芯片及其外围电路构成。通过电源电路给装置上电后，STM32F107负责整个电路的控制功能。通过按下电源线输入凹槽8处上方的电源开关7，主机开始工作。信号调理电路负责配合传感器1的使用，对接收到的信号进行预处理。主控电路板上的LED驱动电路上的两个LED接口，分别连接电源指示灯5和待机指示灯6，用来显示当前设备的运行状态。主控电路板上还带有SD卡驱动电路，可以储存传感器采集到的信号信息。触摸式液晶屏10则是控制选择需要采集信号的类型和确认、暂停采集等功能。采集的数据也可由数据传输驱动电路，通过数据线直接传输到计算机上进行分析。
【权利要求】
1.触摸式多种信号采集仪，其特征在于，所述采集仪包括主机、传感器、电缆线、电源线，主机外壳的正面设有一张触摸式液晶屏、SD卡槽、数据线接口凹槽和两个LED灯，分别为电源指示灯和待机指示灯；主机外壳的一侧设有一个电源线输入凹槽和一个电源开关；主机外壳的上面设有传感器电缆线凹槽；主机外壳内装有主控电路板,该主控电路是微处理器电路、信号调理电路、LED驱动电路、SD卡驱动电路、液晶屏驱动电路、数据传输驱动电路和电源电路组成；主控电路板上的微处理器电路是由STM32F107芯片及其相关外围电路组成；主控电路板上的信号调理电路上设有一个传感器电缆线输入接口，通过电缆线与传感器相连,该传感器电缆线输入接口位于主机外壳一侧的传感器电缆线凹槽处；该主机内的主控电路板上的数据传输模块有一个数据传输接口，通过数据线连接计算机；该数据线接口位于主机外壳前方的数据线接口凹槽处。
2.根据权利要求1所述的触摸式多种信号采集仪，其特征在于，所述主控电路板上的SD卡驱动电路连接着主机外壳正面的SD卡槽。
3.根据权利要求2所述的触摸式多种信号采集仪，其特征在于，所述主控电路板上的液晶屏驱动电路连接着一块触摸式液晶屏。
4.根据权利要求3所述的触摸式多种信号采集仪，其特征在于，所述主控电路板上的电源电路设有一个电源线输入接口，通过电源线与外部供电电源相连，该电源线输入接口位于主机外壳一侧的电源线输入凹槽处。
5.根据权利要求4所述的触摸式多种信号采集仪，其特征在于，所述电源线输入凹槽的上方有一电源开关。
【文档编号】G01D21/00GK204085556SQ201420540327
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】原忠虎, 徐漫洋, 吕欢欢, 齐晓轩, 何友国 申请人:沈阳大学