一种分布式工业微电压信号采集装置及其方法

文档序号:9809094阅读:432来源:国知局
一种分布式工业微电压信号采集装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是工业测量领域,尤其涉及的是一种分布式工业微电压信号采集装置及其方法。
【背景技术】
[0002]称重传感器、压力传感器、拉力传感器、扭力传感器等测力传感器被大量应用于工业生产及科学研究中,但其输出的毫伏级微电压信号往往具有电压值小、不易准确测量和易受干扰等问题,极大影响了工业测量的准确性。且现有的微电压信号采集系统个头较大,且采集路数单一,这极大限制了信号采集的应用领域和灵活性。

【发明内容】

[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供了一种分布式工业微电压信号采集装置及其方法,以解决现有微电压信号采集系统个头大、采集通道单一、实时性与准确性不尚等技术冋题。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0005]本发明提供了一种分布式工业微电压信号采集装置,包括若干差分输入滤波模块、A/D转换模块、微处理器、分布式通讯模块,其中:差分输入滤波模块的信号输出端通过A/D转换模块连接至微处理器的信号输入端,微处理器的信号输出端与分布式通讯模块的输入端连接。
[0006]所述A/D转换模块的型号为ADSl 256。
[0007]所述A/D转换模块通过SPI总线与微处理器连接。
[0008]所述微处理器通过CAN总线与分布式通讯模块连接。
[0009]所述分布式工业微电压信号采集装置还包括电源管理模块,所述电源管理模块与A/D转换模块、微处理器、分布式通讯模块的电源端连接并为其提供电源。
[0010]所述分布式工业微电压信号采集装置还包括电压基准,所述电压基准与A/D转换模块的基准电源端连接。
[0011]本发明还提供了利用上述分布式工业微电压信号采集装置采集微电压信号的方法,包括以下步骤:
[0012](I)各差分输入滤波模块对应接收各路输出的微电压差分信号,并将各路微电压差分信号依次进行滤波处理,然后通过A/D转换模块将信号传递给微处理器进行临时存储;
[0013](2)微处理器将临时存储的各路微电压差分信号打包为一帧数据,并发送给分布式通讯模块,分布式通讯模块将数据转换为CAN信号对外发送。
[0014]本发明提供了一种分布式工业微电压信号采集装置及其方法,用于对标准输出微电压进行采集,与现有技术相比,本发明的有益效果具体为:
[0015]I)可实现多路微电压信号同时采集;
[0016]2)可实现毫伏级微电压的准确测量,采集精度和实时性高;
[0017]3)体积小并采用分布式数据采集技术,采集系统安装方式灵活,应用领域广阔;
【附图说明】
[0018]图1为分布式工业微电压信号采集装置的电路结构框图;
[0019]图2为差分输入滤波模块的电路原理图;
[0020]图3为A/D转换模块的电路原理图;
[0021 ]图4为微处理器的电路原理图;
[0022]图5为分布式通讯模块的电路原理图。
【具体实施方式】
[0023]下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0024]实施例1
[0025]本发明提供了一种分布式工业微电压信号采集装置,具有如图1-5所示的结构,包括差分输入滤波模块al、b2、c3、d4,A/D转换模块,微处理器,分布式通讯模块,电压基准和电源管理模块。
[0026]所述差分输入滤波模块&1士2、(:3、(14为由1嫩1181]芯片及其外围电路组成,所述八/D转换模块为由ADS1256芯片及其外围电路组成,所述微处理器为由TMS320F2812A芯片及其外围振荡电路组成,所述分布式通讯模块为由SN65HVD230D芯片及其外围电路组成,其中:所述差分输入滤波模块al、b2、c3、d4的信号输出端分别与ADS1256芯片的4个差分输入端IN0、IN2、IN4、IN6连接;所述ADS1256芯片的信号输出端通过SPI总线与TMS320F2812A芯片的信号输入端连接,其基准电源端与电压基准连接;所述TMS320F2812A芯片的信号输出端通过CAN总线与SN65HVD230D芯片的信号输入端连接。
[0027]所述电源管理模块与A/D转换模块、微处理器、分布式通讯模块的电源端连接并为其提供电源。
[0028]利用上述分布式工业微电压信号采集装置能够实现多路微电压信号同时采集,还可实现毫伏级微电压的准确测量,具体采集方法包括以下步骤:
[0029](I)差分输入滤波模块al、b2、c3、d4对应接收微电压差分信号a、b、c、d,并将该4路微电压差分信号a、b、c、d依次进行滤波处理,然后通过A/D转换模块将信号传递给微处理器进行临时存储;
[0030](2)微处理器将临时存储的微电压差分信号a、b、c、d打包为一帧数据,并发送给分布式通讯模块,分布式通讯模块将数据转换为CAN信号对外发送。
【主权项】
1.一种分布式工业微电压信号采集装置,其特征在于,包括若干差分输入滤波模块、A/D转换模块、微处理器、分布式通讯模块,其中:差分输入滤波模块的信号输出端通过A/D转换模块连接至微处理器的信号输入端,微处理器的信号输出端与分布式通讯模块的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种分布式工业微电压信号采集装置,其特征在于,所述A/D转换模块的型号为ADS1256。3.根据权利要求1所述的一种分布式工业微电压信号采集装置,其特征在于,所述A/D转换模块通过SPI总线与微处理器连接。4.根据权利要求1所述的一种分布式工业微电压信号采集装置,其特征在于,所述微处理器通过CAN总线与分布式通讯模块连接。5.根据权利要求1所述的一种分布式工业微电压信号采集装置,其特征在于,所述分布式工业微电压信号采集装置还包括电源管理模块,所述电源管理模块与A/D转换模块、微处理器、分布式通讯模块的电源端连接并为其提供电源。6.根据权利要求1所述的一种分布式工业微电压信号采集装置,其特征在于,所述分布式工业微电压信号采集装置还包括电压基准,所述电压基准与A/D转换模块的基准电源端连接。7.—种利用如权利要求1-6任一所述的分布式工业微电压信号采集装置采集微电压信号的方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)各差分输入滤波模块对应接收各路输出的微电压差分信号,并将各路微电压差分信号依次进行滤波处理,然后通过A/D转换模块将信号传递给微处理器进行临时存储; (2)微处理器将临时存储的各路微电压差分信号打包为一帧数据,并发送给分布式通讯模块,分布式通讯模块将数据转换为CAN信号对外发送。
【专利摘要】本发明公开了一种分布式工业微电压信号采集装置及其方法,包括若干差分输入滤波模块、A/D转换模块、微处理器、分布式通讯模块,其中:差分输入滤波模块的信号输出端通过A/D转换模块连接至微处理器的信号输入端,微处理器的信号输出端与分布式通讯模块的输入端连接。本发明的分布式工业微电压信号采集装置及其方法,可用于对标准输出微电压进行采集,与现有技术相比,该装置体积小,采用分布式数据采集技术,采集系统安装方式灵活,应用领域广阔,可实现多路微电压信号同时采集和毫伏级微电压的准确测量,采集精度和实时性高。
【IPC分类】G01R19/25
【公开号】CN105572464
【申请号】CN201510908434
【发明人】胡国珍, 宋雪, 章敏
【申请人】安徽新创建材科技有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月7日
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