基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置，其包括信号调理电路以及与信号调理电路相连的AD采样单元；信号调理电路包括第一放大电路以及第二放大电路；第一放大电路通过第二放大电路接入AD采样单元。该基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置采样精度高，可解决采样随温度变化而漂移的技术问题。
【专利说明】基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于数据采集领域，涉及一种实时数据采集装置，尤其涉及一种基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置。
【背景技术】
[0002]环境检测设备进行数据采集时，存在采样精度低和随温度变化漂移等问题，同时，也存在一个设备仅有一个数据采集值，当某个检测点需要检测两个或者多个有一定关联关系的参数时，必须放置多个数据采集设备，不仅增加了安装成本和维护成本，还存在采样时间偏差，增加后期数据处理的难度。
实用新型内容
[0003]为了解决【背景技术】中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种采样精度高以及可解决采样随温度变化而漂移的基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:本实用新型提供了一种基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置，包括信号调理电路以及与信号调理电路相连的AD采样单元；其特殊之处在于:所述信号调理电路包括第一放大电路以及第二放大电路；所述第一放大电路通过第二放大电路接入AD采样单元。
[0005]上述第一放大电路包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻以及第一电容；所述第一运算放大器包括正向输入端、负向输入端以及输出端；所述第二电阻以及第一电容并联后的一端接入第一运算放大器的负向输入端，另一端接入第一运算放大器的输出端；所述第一电阻接入第一运算放大器的正向输入端；所述第一运算放大器的输出端通过第二放大电路接入AD采样单元。
[0006]上述第一运算放大器是OPA2336。
[0007]上述第二放大电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第二运算放大器；所述第二运算放大器包括正向输入端、负向输入端以及输出端；所述第一放大电路通过第三电阻接入第二运算放大器的正向输入端；所述第四电阻的一端接地，另一端接入第二运算放大器的负向输入端；所述第五电阻以及第六电阻并联后通过第七电阻接地；所述第五电阻接入第二运算放大器的负向输入端；所述第六电阻接入第二运算放大器的输出端；所述第二运算放大器的输出端接入AD采样单元。
[0008]上述第二运算放大器是OPA2336。
[0009]上述AD采样单元的芯片采用ADSl 110。
[0010]上述ADSl 110 是 16 位。
[0011]上述第二放大电路与AD采样单元之间还设置有模拟开关。
[0012]上述模拟开关是NLAS4717。
[0013]本实用新型的优点是:
[0014]本实用新型提供了一种基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置，该装置采用了精密信号调理电路和高精度AD芯片，提高了信号采集精度。实现了一个设备采集多个传感参数，降低了成本，便于使用和维护。解决了【背景技术】中采样精度低和随温度变化漂移等技术问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型所采用的信号调理电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型提供了一种基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置，包括信号调理电路以及与信号调理电路相连的AD采样单元；信号调理电路包括第一放大电路以及第二放大电路；第一放大电路通过第二放大电路接入AD采样单元。
[0017]第一放大电路包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻以及第一电容；第一运算放大器包括正向输入端、负向输入端以及输出端；第二电阻以及第一电容并联后的一端接入第一运算放大器的负向输入端，另一端接入第一运算放大器的输出端；第一电阻接入第一运算放大器的正向输入端；第一运算放大器的输出端通过第二放大电路接入AD采样单
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[0018]第一运算放大器是OPA2336。
[0019]第二放大电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第二运算放大器；第二运算放大器包括正向输入端、负向输入端以及输出端；第一放大电路通过第三电阻接入第二运算放大器的正向输入端；第四电阻的一端接地，另一端接入第二运算放大器的负向输入端；第五电阻以及第六电阻并联后通过第七电阻接地；第五电阻接入第二运算放大器的负向输入端；第六电阻接入第二运算放大器的输出端；第二运算放大器的输出端接入AD采样单元。第二运算放大器是OPA2336。AD采样单元的芯片采用ADS1110。ADS1110是16位。第二放大电路与AD采样单元之间还设置有模拟开关。模拟开关是NLAS4717。
[0020]信号调理单元对传感器输出的微弱电流信号进行放大处理，该调理电路采用的运放为OPA2336，属于轨到轨运放，它的输出电压可以无限接近电源电压。同时它的输入失调电压只有±60 μ V，可以达到很高的精度。
[0021]紫外传感器的调理电路采用二级放大(如图1)，第一级放大电路由U2A、R8、R9和C19组成，实现把传感器输出的微弱电流信号转换成电压信号并放大到一定电压值。第二级放大电路由U2B、R10、R20、R12、R13和R14组成，对第一级放大电路的输出进行再放大，使得输出电压在一个适合AD芯片采样的范围内。第二级放大电路反馈网络中的R12、R13和R14构成T型反馈电阻网络，不用高值电阻也能得到阻值较大的增益值，从而减小了采用大阻值电阻所带来的漂移误差，有效的提高了信号采集精度。
[0022]紫外和光照传感器调理后的模拟信号通过模拟开关U3(NLAS4717)实现分时采样，满足关联信号采样时差在毫秒级别范围内。
[0023]AD采样单元采集信号调理单元中第二级放大电路的输出电压，转换成数字信号后发送给CPU单元进行处理。AD芯片采用TI公司的ADSl110，16位的ADSl110完全满足传感器的高分辨率要求。ADS1110采用内部2.048V基准，精度为±0.05%，它的AD转换精度为满量程的0.0l %。ADSl110高精度的内部基准电压和转换精度保证了整个采集系统的高精度。
【权利要求】
1.一种基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置，包括信号调理电路以及与信号调理电路相连的AD采样单元；其特征在于:所述信号调理电路包括第一放大电路以及第二放大电路；所述第一放大电路通过第二放大电路接入AD采样单元。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置，其特征在于:所述第一放大电路包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻以及第一电容；所述第一运算放大器包括正向输入端、负向输入端以及输出端；所述第二电阻以及第一电容并联后的一端接入第一运算放大器的负向输入端，另一端接入第一运算放大器的输出端；所述第一电阻接入第一运算放大器的正向输入端；所述第一运算放大器的输出端通过第二放大电路接入AD采样单元。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置，其特征在于:所述第一运算放大器是0PA2336。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置，其特征在于:所述第二放大电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第二运算放大器；所述第二运算放大器包括正向输入端、负向输入端以及输出端；所述第一放大电路通过第三电阻接入第二运算放大器的正向输入端；所述第四电阻的一端接地，另一端接入第二运算放大器的负向输入端；所述第五电阻以及第六电阻并联后通过第七电阻接地；所述第五电阻接入第二运算放大器的负向输入端；所述第六电阻接入第二运算放大器的输出端；所述第二运算放大器的输出端接入AD采样单元。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置，其特征在于:所述第二运算放大器是0PA2336。
6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置，其特征在于:所述AD采样单元的芯片采用ADSl 110。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置，其特征在于:所述ADS1110是16位。
8.根据权利要求7所述的基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置，其特征在于:所述第二放大电路与AD采样单元之间还设置有模拟开关。
9.根据权利要求8所述的基于物联网的遗址博物馆高精度数据采集装置，其特征在于:所述模拟开关是NLAS4717。
【文档编号】G05B19/042GK204215198SQ201420673901
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】王展, 王翀, 柏科, 邓宏, 林树笋, 杨继红 申请人:陕西省文物保护研究院, 西安元智系统技术有限责任公司