本实用新型涉及仪器设备的检验、校准和性能测试装置数据采集系统，具体涉及一种无线婴儿培养箱自动校准装置数据采集系统。
背景技术：
婴儿培养箱是各医院的新生儿科及妇产科重要医疗仪器，是国家重点监控的医疗器械产品之一，其内部空气采用热对流原理进行调节，营造一个空气适宜、温湿度适宜、温暖舒适、类似母体子宫的优良环境，从而对婴儿进行培养和护理，其安全性能与婴儿安全直接相关，不容忽视，是医疗卫生系统和质量监督部门重点监控的检测项目。
国外Fluke INCU婴儿培养箱检测装置采用三点温度测量，无法满足“婴儿培养箱校准规范”中的五点测量要求，且测量数据无法以无线的方式发送至计算机进行数据分析。国内研发的婴儿培养箱检测装置虽然符合“婴儿培养箱校准规范”的相关要求，也具备无线数据传输功能，但在放置传感器测量参数时，多采用夹具与定制支架配合或拉线固定等方式。采用夹具与定制支架固定传感器需定制专门支架并搭配相应夹具，成本较高；采用拉线固定，每次检定都需繁琐的操作，且位置固定容易移动不准确，影响测量结果。总之，现有技术都存在数据采集不可靠、数据传送不稳定、传感器定位不精准的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种传感器定位精准、数据采集可靠、数据传送稳定的无线婴儿培养箱自动校准装置数据采集系统，满足JJF1260-2010《婴儿培养箱校准规范》的标准设备要求。
为实现以上目的，本实用新型一种无线婴儿培养箱自动校准装置数据采集系统包括内设芯片的中央处理器、温度传感器、湿度传感器、氧气传感器、噪声传感器、RS232通讯模块、AD采样模块、带驱动模块的触摸显示屏、电源模块、WIFI模块和上位机；所述芯片嵌入软件；所述温度传感器和氧气传感器经 AD采样模块后连接中央处理器；所述噪声传感器和中央处理器之间通过RS232 通讯模块连接；所述湿度传感器直接连接中央处理器；所述驱动模块连接中央处理器；上位机和中央处理器之间通过WIFI模块连接；所述电源模块为系统提供稳定电源。
所有传感器均采用金属软管定位。
所述中央处理器采用意法半导体(ST)公司出品的STM32F103，其使用高性能的CortexTM-M3 32位RISC内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设；其包含2个12位的ADC、 3个通用16位定时器和1个PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达 2个I2C接口和SPI接口、3个USART接口、一个USB接口和一个CAN接口；该中央处理器支持各类传感器参数修正校准功能。
所述温度传感器设有五个，一个布置在箱体中心，其余四个围绕该中心的四周空间均匀分布；每个温度传感器采用四线制A级铂电阻，其阻值会随着温度的变化而改变，通过测量其电阻值推算出被测物体的温度；铂电阻测温范围为-50℃～+150℃，A级最大允许误差为±(0.15+0.002│t│)，热响应时间τ0.5＝0.05s，具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点；在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，测温时，这种引线方式可消除引线电阻的影响，还可以消除连接导线间接触电阻及其阻值变化的影响，主要用于高精度的温度检测；该温度传感器采用金属软管进行准确定位。
所述湿度传感器采用瑞士HC系列，其采用独特的电容式传感器技术，以及 AirChip3000芯片技术，可实现湿度自动传感器测试和温度补偿，并具有如下特点：可靠的高精度和可重复性，极佳的长期稳定性，差错补偿功能以及相应速度快等，其湿度测量范围为(0-100)％，测量精度为±0.8％，串口输出。
所述噪声传感器采集噪声信号，采用AWA5636噪声模块进行处理，该技术采用了先进的数字检波技术，具有可靠性高、稳定性好、动态范围宽、无需量程转换等优点，可广泛应用于各种机器、车辆、船舶、电器等工业噪声测量，也可用于环境噪声、劳动保护、工业卫生的测量；测量范围为(30～130)dB，频率范围为(20～12.5k)Hz，可通过RS232接口输出，输出插座采用RJ45型插座。
所述氧气传感器采用英国AO2 Citicel传感器，为电化学反应传感器，属于消耗品，与空气接触后就发生了化学反应，在空气中输出电压(9～13)mV，测量范围为(0～100)％，测量精度为0.01％；该AO2传感器的化学反应量随温度而变化，但可通过采用热敏电阻器来弥补这些变化。
所述AD采样模块采用美国CRISTAL公司生产的∑-△型ADC的CS5524产品；该产品为增量编码，广泛应用于信号较弱、变化较大、干扰严重、要求精确的测量系统中；应用CS5524可以实现AD转换器的低成本高精度(24bit)，进行数据采集时，芯片的线性误差小于0.0015％，当参考电压稳定时，线性误差普遍小于0.0012％，且功率消耗小。
所述触摸显示屏选择迪文科技DGUS屏，它是基于K600+内核所设计的智慧型、图形界面、人机系统软件；与传统的LCM通过时序或指令控制显示不同， DGUS屏采用直接变量驱动显示方式，所有的显示和操作都是基于预先设置好的变量配置文件来工作的；DGUS的采用可帮助用户快速开发全图形触摸屏人机界面，触摸屏输入法、弹出菜单、滑块拖动、增量调节等触摸屏交互方式和变量图标、艺术字、曲线显示、时间变量等变量显示可借助PC轻松完成，可以减少工程师大量的编程工作；该型号参数如下：工作温度范围为(-20～70)℃，4.3 英寸屏幕，65K色，分辨率为480*272，工作电压要求为(3.3～6.0)V，串口UART 输出，具有宽视角、高清屏的优点。
所述电源模块采用3.7v聚合物锂电池，容量为5000mAh，具有容量高，内阻低，寿命长，充放电快速、自放电低、均衡性好等优点；内置锂电池保护多重安全装置，防止过充、过放、过流、短路，安全性能可靠；安全系数更好，不含汞铅镉等有害物质，完全符合环保要求；电源模块电路图采用LM2576系列开关稳压集成电路作为MCU稳压电源的核心器件，不仅可以提高稳压电源的工作效率，减少能源损耗，减少对MCU的热损害，而且可减少外部交流电压大幅波动对MCU的干扰，同时可降低经电源窜入的高频干扰，这对保障MCU的安全和可靠运行能起到事半功倍的作用。
所述WiFi模块采用XLW-210D，XLW-210D是一款具有低功耗、小尺寸、信号强，快读启动、高可靠性，高性价比的WiFi模块；模块集成了MCU、无线射频收发器、TCP/IP协议栈和应用程序；XLW-210DWiFi模块提供了各种标准接口方便用户使用，包括UART、GPIO、I2C、SPI等，同时也提供了命令行配置接口， AT指令集，开发SDK等，便于用户集成到最终产品中,加快产品开发，缩短上市时间，为用户提供一种低成本、可靠的无线解决方案。无线模块的应用参数如下表所示。
所述软件是从福建省计量科学研究院购买的，软件名称是无线婴儿培养箱自动校准软件，型号是Vtest-1260，完成开发并上市时间是2014年2月，属于现有技术。该软件包括中央处理器芯片嵌入的软件和上位机端软件，控制端联接传感器，采集、显示、处理和上传数据，控制端软件通过触摸屏进行人机交换；上位机端软件安装上位机内，上位机端可进行复杂操作，例如用户信息录入和管理，并对数据做进一步处理等。
当上位机未与控制端连接时，所有采集的数据储存在核心控制芯片中，当上位机与控制端通过WIFI连接时根据需要将数据传送到上位机上，这样便于现场操作，也使传输数据更为稳定。
上述无线婴儿培养箱自动校准装置数据采集系统的技术特点是：同时支持五路温度、一路湿度、一路噪声和一路含氧量，并支持各参数修正校准功能；传感器采用金属软管定位；采用更为稳定的STM32F103中央处理器、XLW-210D 的WIFI模块、DGUS触摸屏、CS5524的AD采样，使数据采集更为便捷可靠、数据传送更加快速稳定；采用无线wifi进行通讯，与上位机连接，完成自动校准。
本实用新型一种无线婴儿培养箱自动校准装置数据采集系统具有以下有益效果：
1、装置同时支持五路道温度、一路湿度、一路噪声和一路含氧量，并支持各参数修正校准功能；软件方面可对自动描绘温度、湿度、噪声、含氧量的彩色实时曲线，以及生成符合国家实验室认可要求的原始记录及证书等，满足 JJF1260-2010《婴儿培养箱校准规范》的标准设备要求。
2、装置采用金属软管进行传感器定位，利用金属软管可以任意弯曲并定型的特点，方便，快捷进行传感器定位，满足规程传感器布点要求。
3、采用更为稳定的电子硬件及相应的配套电路，使数据采集更为可靠、数据传送更加稳定。
4、装置采用无线wifi进行通讯，与上位机连接，完成自动校准。
附图说明
图1是本实用新型一种无线婴儿培养箱自动校准装置数据采集系统的结构原理框图。
具体实施方式
图1所示，本实用新型一种无线婴儿培养箱自动校准装置数据采集系统包括内设芯片的中央处理器、温度传感器、湿度传感器、氧气传感器、噪声传感器、RS232通讯模块、AD采样模块、带驱动模块的触摸显示屏、电源模块、WIFI 模块和上位机；所述芯片嵌入软件；所述温度传感器和氧气传感器经AD采样模块后连接中央处理器，所述温度传感器设有五个，一个布置在箱体中心，其余四个围绕该中心的四周空间均匀分布；所述噪声传感器和中央处理器之间通过 RS232通讯模块连接；所述湿度传感器直接连接中央处理器；所述驱动模块连接中央处理器；上位机和中央处理器之间通过WIFI模块连接；所有传感器均采用金属软管定位；所述电源模块为系统提供稳定电源。
五路温度传感器与氧气传感器将采集到的温度、氧气参数通过AD采样给中央处理器；噪声传感器采集婴儿培养箱内的噪声参数，通过RS232接口传送给中央处理器；湿度传感器将采集到的湿度参数传送给中央处理器；触摸显示屏在驱动模块驱动电路下与中央处理器连接进行人机交换；电源模块为中央处理器、触摸屏模块、五路温度传感器等需要提供电源的硬件提供持续电源；安装在上位机的软件通过wifi模块连接中央处理器，对中央处理器上的数据进行采集分析并形成符合要求的报表，中央处理器也通过wifi模块执行操作者在软件上下达的各类指令。