专利名称：支持多种通信类型数据采集卡间通信的可组装式电路板的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术和印刷电路领域，特别涉及一种支持多种通信类型数据采集 卡间通信的可组装式电路板及其制造方法。
背景技术：
在数据采集卡的常见应用中，数据采集卡通过信号线与压力传感器、温度变送器 等数据采集终端连接，并将数字信号或模拟信号转换为计算机可以识别的数据。但在两个 数据采集卡直接连接实现数据发生以及数据采集的应用中，仅使用数据线无法满足两个数 据采集卡之间的通信。在两个数据采集卡间进行通信的过程中存在需要施加电压才能形成 回路以及数据采集卡间线路复杂两方面的问题。对于某些数据采集卡，在数据采集卡上的通道连接到数据采集终端时，数据采集 终端提供通信回路中完成数据采集过程需要的电压。但将两个数据采集卡相连时，需要在 两个数据采集卡之外提供额外的电源进行供电。例如，对于如数字输入信号卡和数字输出 信号卡间的通信，需要在通信回路间施加一定的电压才能保证数据采集卡间的正常通信。此外，对于具有较多通道数的数据发生卡和数据采集卡，通常需要使用端子板将 数据发生卡发生的信号分为多路，并通过端子板上的端子引线到数据采集的终端。在使用 这种方式进行数据采集时，每个数据采集卡需要配备一个端子板。对于通常情况下的应用， 使用端子板连接数据采集卡的接口到数据采集终端具有较大的灵活性，但在两个数据采集 卡间的进行通信的应用中，对数据采集卡上各个通道的连接相对固定，不需要灵活配置数 据采集卡上的通道与数据采集终端之间的连接。现有的数据采集仪器在两个数据采集卡间进行通讯的应用中，无法同时满足使两 个数据采集卡间的信号线路尽量紧凑，两个数据采集卡间的连线所占的空间小，且对于需 要在信号传输回路中施加电压才能正常工作的数据采集卡，需要在数据采集卡的多个通路 中添加电压输出模块的两个条件。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别提出一种线路简单、成本低 且数据采集卡间连接可靠性高的支持多种通信类型数据采集卡间通信的可组装式电路板 及其制造方法。为达到上述目的，本发明的第一方面的实施例提出了一种支持多种通信类型数据 采集卡间通信的可组装式电路板，包括DeviceNet组网电路板，所述DeviceNet组网电路板 上集成有DeviceNet组网线路、第一终端电阻和多个DeviceNet通信接头；电源模块电路 板，所述电源模块电路板位于所述DeviceNet组网电路板的下方，包括第一电源模块和第 二电源模块，其中所述第一电源模块位于所述电源模块电路板的上侧的一端，所述第二电 源模块位于所述电源模块电路板的下侧的另一端；数字通信端子电路板，所述数字通信端 子电路板位于所述电源模块电路板的下方，所述数字通信端子电路板上安装有两对数字通信接头，所述两对数字通信接头用于安插数字输入数据采集卡和数字输出数据采集卡；以 及模拟通信端子电路板，所述模拟通信端子电路板位于所述数字通信端子电路板的下方， 所述模拟通信端子电路板上安装有两对模拟通信接头，所述模拟通信接头用于安插模拟输 入数据采集卡和模拟输出数据采集卡；在所述DeviceNet组网电路板、电源模块电路板、数 字通信端子电路板和模拟通信端子电路板的四角分别设有通孔，在所述DeviceNet组网电 路板和模拟通信端子电路板的通孔内安装有第一螺柱，在所述电源模块电路板和数字通信 端子电路板的通孔内安装有第二螺柱，其中所述第一螺柱沿轴向的长度小于所述第二螺柱 沿轴向的长度，所述DeviceNet组网电路板、电源模块电路板、数字通信端子电路板和模拟 通信端子电路板通过所述第一螺柱与第一螺母的配合以及所述第二螺柱与第二螺母的配 合进行固定，其中，所述第一螺母沿轴向的长度小于所述第二螺母沿轴向的长度。根据本发明实施例的支持多种通信类型数据采集卡间通信的可组装式电路板可 以支持多种通信类型数据采集卡间通信，包括数字输入、数字输出、模拟输入、模拟输出和 DeviceNet0 一方面减少了由于使用端子板连接数据采集卡导致的线路复杂和不稳定的缺 点；另一方面通过使用独立放置电源模块电路板对需要供电的数据采集卡上进行通电，有 效减少了电源模块发热和电磁干扰对通信回路的影响，并且在电源模块电路板板的两端和 两面安放电源模块，优化了两个电源的散热。从而本发明可以有效降低数据采集卡间通信 的线路复杂度及线路连接成本，提高数据采集卡间连接的可靠性。本发明的第二方面的实施例提出了第一方面实施例所述的支持多种通信类型数 据采集卡间通信的可组装式电路板的制造方法，包括如下步骤制备DeviceNet组网电路板、电源模块电路板、数字通信端子电路板和模拟通信 端子电路板，其中所述DeviceNet组网电路板、电源模块电路板、数字通信端子电路板和模 拟通信端子电路板的四角分别设有通孔；在所述DeviceNet组网电路板和模拟通信端子电路板的通孔内安装第一螺柱，在 所述电源模块电路板和数字通信端子电路板的通孔内安装第二螺柱；以及将所述第一螺柱与第一螺母、所述第二螺柱与第二螺母分别相配合以将所述 DeviceNet组网电路板、电源模块电路板、数字通信端子电路板和模拟通信端子电路板按照 从上到下的顺序固定。根据本发明实施例的支持多种通信类型数据采集卡间通信的可组装式电路板的 制造方法，可以简便的制备支持多种通信类型数据采集卡间通信的可组装式电路板，该可 组装式电路板可以支持多种通信类型数据采集卡间通信，包括数字输入、数字输出、模拟输 入、模拟输出和DeviceNet，并且可以有效降低数据采集卡间通信的线路复杂度及线路连接 成本，提高数据采集卡间连接的可靠性。此外，通过调整螺柱与螺母的配合可以调整多个电 路板之间的距离。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中
图1为根据本发明实施例的支持多种通信类型数据采集卡间通信的可组装式电 路板的结构图；图2为图1所示的可组装式电路板的剖视图；图3为根据本发明实施例的电源模块电路板的结构图；图4为根据本发明实施例的DeviceNet通信线缆的定义；图5为根据本发明实施例的DeviceNet组网电路板的结构图；图6为根据本发明实施例的100-pin SCSI-II接头的示意图；图7为根据本发明实施例的数字输入和数字输出通信回路的等效电路图；图8为根据本发明实施例的数字通信端子电路板的示意图；图9为根据本发明实施例的模拟输入数据采集卡的接头针脚定义图；图10为根据本发明实施例的模拟输出数据采集卡的接头的针脚定义图；图11为根据本发明实施例的模拟输入和模拟输出通信中单个通信通道的等效电 路图；图12为根据本发明实施例的模拟输入数据采集卡和模拟输出数据采集卡之间通 信的模拟通信端子电路板；以及图13为根据本发明实施例的图1所示的可组装式电路板的制造方法的示意图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。下面参考图1和图2描述根据本发明实施例的支持多种通信类型数据采集卡间通 信的可组装式电路板。其中，可组装式电路板中的电路板组件包括两种类型，其一为负载电 源模块的电源模块电路板，用于负载向其临近的电路板组件供电；其二为用于连接多个数 据采集卡端子的端子电路板，用于连接多个数据采集卡，其上分布了用于形成数据采集卡 通信的电路。如图1所示，根据本发明实施例的支持多种通信类型数据采集卡间通信的可组 装式电路板包括DeviceNet组网电路板100，其中DeviceNet组网电路板100上集成有 DeviceNet组网线路、第一终端电阻和多个DeviceNet通信接头；电源模块电路板200，其 中电源模块电路板200位于DeviceNet组网电路板100的下方；数字通信端子电路板300， 其中数字通信端子电路板300位于电源模块电路板200的下方；以及模拟通信端子电路板 400，其中模拟通信端子电路板400位于数字通信端子电路板300的下方。如图2所示，为了便于拆卸和组合各个电路板且可以更好地固定各个电路板，在 DeviceNet组网电路板100、电源模块电路板200、数字通信端子电路板300和模拟通信 端子电路板400的四角分别设有通孔，并通过螺柱和螺母连接各个电路板。具体而言，在 DeviceNet组网电路板100和模拟通信端子电路板400的各个通孔内安装有第一螺柱520， 通过第一螺母510与第一螺柱520进行配合，从而可以固定可组装式电路板两端的高度。在电源模块电路板200和数字通信端子电路板300的各个通孔内安装有第二螺柱 620，通过第二螺母610与第二螺柱620进行配合，可以固定相应的电路板。并且通过调整
6第二螺母610与第二螺柱620的啮合距离，可以调节相邻电路板之间的高度。通过第一螺 柱510与第一螺母520的配合以及第二螺柱620与第二螺母610的配合对DeviceNet组网 电路板100、电源模块电路板200、数字通信端子电路板300和模拟通信端子电路板400进 行固定。第二螺柱620可以将安装在两端的螺母固定在电路板的两个面上。第二螺母610 可以将相邻两个电路板间隔开一定的高度，从而避免由于放置不同电路板组件上的器件而 发生的碰撞。在本发明的一个实施例中，第一螺柱520沿轴向的长度小于第二螺柱620沿轴向 的长度，第一螺母510沿轴向的长度小于第二螺母610沿轴向的长度。其中，第一螺柱520、 第二螺柱620、第一螺母510和第二螺母610均设有螺纹。通过螺柱与螺母的配合固定DeviceNet组网电路板100、电源模块电路板200、数 字通信端子电路板300和模拟通信端子电路板400，从而形成一个四层的可组装式电路板。 在该可组装式电路板中，从上往下的四个电路板组件分别为DeviceNet组网电路板100、电 源模块电路板200、数字通信端子电路板300、模拟通信端子电路板400。下面结合具体实施例分别对DeviceNet组网电路板100、电源模块电路板200、数 字通信端子电路板300和模拟通信端子电路板400进行说明。如图3所示，电源模块电路板200需要同时向其邻近的两个电路板供电，即电源模 块电路板200需要向DeviceNet组网电路板100和数字通信端子电路板300供电。为实现 上述目的，电源模块电路板200包括第一电源模块210、第二电源模块220以及通孔250。其 中第一电源模块210位于电源模块电路板200的上侧的一端(图3中的左端)，第二电源模 块220位于电源模块电路板200的下侧的另一端(图3中的右端)。当然本领域技术人员可以理解的是，第一电源模块210也可以位于电源模块电路 板200的上侧的另一端(图3中的右端)，第二电源模块220位于电源模块电路板200的下 侧的一端(图3中的左端)。只要第一电源模块210和第二电源模块220的安装位置满足 位于电源模块电路板200的两面，且位于相距较远的两端，则落入本发明的保护范围。通过 在相距较远的两端且电路板的两面安放电源模块可以减少电源模块工作时的散热，从而减 小散热对可组装式电路板的影响。第一电源模块210用于向DeviceNet组网电路板100提供第一直流电源。在第一 电源模块210的侧面设置有第一输入交流电源端子230和第一输出直流电源端子M0，其中 第一输入交流电源端子230和第一输出直流电源端子240设置在第一电源模块210的不同 的侧面。第一电源模块210将由第一输入交流电源端子230输入的220V交流电源转换为 第一直流电源，并通过第一输出直流电源端子240将第一直流电源输送给DeviceNet组网 电路板100。在本发明的一个实施例中，第一直流电源为24V直流电源。第二电源模块220用于向数字通信端子电路板300提供第二直流电源。在第二电 源模块220的侧面设置有第二输入交流电源端子和第二输出直流电源端子，其中第二输入 交流电源端子和第二输出直流电源端子设置在第二电源模块220的不同的侧面。第二电源 模块220将由第二输入交流电源端子输入的220V交流电源转换为第二直流电源，并通过第 二输出直流电源端子将第二直流电源输送给数字通信端子电路板3000。在本发明的一个实 施例中，第二直流电源为5V直流电源。在DeviceNet组网电路板100上集成有DeviceNet组网线路、第一终端电阻和多个DeviceNet通信接头，如图4所示，DeviceNet使用DeviceNet进行通信的组网方式是干 线-支线模式，即每个通信结点的五根线均使用支线线缆搭接到干线的相应线缆上。如图 5所示，在干线上搭接了一个主站卡端子接头120以及十个从站卡端子接头130。其中，干 线包括五根线缆实现通信，分别为正极电源线V+、负极电源线V-、第一信号线CAN_H、第二 信号线CAN_L和屏蔽线SHIELD。其中，在正极电源线V+和负极电源线V-与第一输出直流 电源端子240相连，以接入来自电源模块电路板200的24V直流电源。在形成DeviceNet通信网络时，干线的始端与DeviceNet主站卡接头连接，且在距 离主站卡端子接头120较远端，即干线的末端的第一信号线CAN_H和第二信号线CAN_L之 间连接第一终端电阻110，用于消除在通信电缆中的信号反射。其中，第一终端电阻110参 数为121 Ω 士 1%，1/4瓦特。由于数字输入和数字输出为单向的通信过程，数字输入数据采集卡和数字输出数 据采集卡在使用两个卡直接通信时，需要同时使用四个数据采集卡，即两个数字输入数据 采集卡和两个数字输出数据采集卡。因此，数字通信端子电路板300上安装有两对数字通 信接头，即在数字通信端子电路板300的两端安装四个数字通信接头，其中，两对数字通信 接头用于安插数字输入数据采集卡和数字输出数据采集卡。具体而言，在数字通信端子电 路板300用于形成数字通信回路时，两对数字通信接头中的一对数字通信接头用于安插第 一数字输入数据采集卡和第一数字输出数据采集卡，另一对数字通信接头用于安插第二数 字输出数据采集卡和第二数字输入数据采集卡。其中，在第一数字输出数据采集卡和第二 数字输出数据采集卡的端子处连接第二输出直流电源端子，从而接入有电源模块电路板 200提供的5V直流电源。下面数字输入数据采集卡以ADLINK PCI_7433为例，数字输出数据采集 卡以ADLINK PCI_7434为例进行说明。其中，上述两种数据采集卡的端子均为 100-pinSCSI-II的接头。图6示出了上述两种数据采集卡的端子的形状。为了使数字输入和数字输出可以形成的回路工作，需要在通信回路中施加5V到 35V的直流电源。图7示出了单个直流数字输入和数字输出回路的电路。如图7所示，圆形表 示数据采集卡端子处的针脚，其中VDD、D0和GND针脚位于数字输出数据采集卡ADLINK PCI-7434的端子上，DI和COM针脚位于数字输入数据采集卡ADLINK PCI-7433的端子 上。Rl和R1，分别为PCI-7434中DO针脚与VDD针脚、GND针脚间的等效电阻，R2为PCI-7433 中COM针脚和DI针脚间的等效电阻。为了减小接入电源的电源线对通信回路的影响，缩短 供电电源线路的长度，在端子处接入供电电源的两极，即接入电源模块电路板200提供的 5V直流电源。如图8所示，由于PCI-7433和PCI_74;M数据采集卡使用的100-pin SCSI-II端 子接头为两排针脚，数字输入和数字输出端子电路板使用双面印刷电路板。其中，图8中左 侧部分为数字通信端子电路板300正面PCI-7434与PCI-7433的1到50针脚的连线，右侧 部分为数字通信端子电路板300背面PCI-7434与PCI-7433的1到50针脚的连线。数字通信端子电路板300正面图为PCI-7434与PCI-7433的1到50针脚的连线， 包括4组共计32对针脚的直连线，以及四组5V直流电源的供电线路。在图8中数字通信 端子电路板300正面图中，需要在数字通信端子电路板300的一个面上分布32根两个端子 间的直连线，以及8个用于接入供电电源的焊点。
由于两个100针端子上的针脚连线是按照针脚号一一对应的，在安装100针接头 到电路板上时，需要反转一对数字通信接头中的一个通信接头，同时改变该通信接头插入 电路板的针脚与电路板上焊台的接触面，以此保持具有较大号的针脚与较大号的针脚处于 同一侧，避免在同一面的数字通信端子电路板300上的针脚连线出现交叉。由于模拟输入和模拟输出也为单向的通信过程，模拟输入数据采集卡和模拟输出 数据采集卡在使用两个卡直接通信时，需要同时使用四个数据采集卡，即两个模拟输入数 据采集卡和两个模拟输出数据采集卡。因此，模拟通信端子电路板400上安装有两对模拟 通信接头，即在模拟通信端子电路板400的两端安装四个模拟通信接头，其中，两对模拟通 信接头用于安插模拟输入数据采集卡和模拟输出数据采集卡。具体而言，在模拟通信端子 电路板400用于形成模拟通信回路时，两对模拟通信接头中的一对模拟通信接头用于安插 第一模拟输入数据采集卡和第一模拟输出数据采集卡，另一对模拟通信接头用于安插第二 模拟输出数据采集卡和第二模拟输入数据采集卡。其中，在模拟输入和模拟输出数据采集 卡间通信时，每个通信回路中不需要施加电压即可通信。下面模拟输入数据采集卡以ADLINK PCI_9114HG为例，模拟输出数据采集卡以 ADLINK PCI-6208V为例进行说明。其中，上述两种数据采集卡的端子均为37-pinD-type 的接头。模拟输入数据采集卡ADLINK PCI-9114HG的针脚定义如图9所示，模拟输出数 据采集卡ADLINK PCI-6208V的针脚定义如图10所示。如图11所示，在模拟输入和模拟输出通信中的单个通信通道，圆形表示模拟数据 采集卡端子处的针脚，其中ADLINK PCI-6208V数据采集卡上需要使用GND针脚和AO针 脚，ADLINK PCI-9114HG数据采集卡上需要使用GND针脚和AI针脚。Rl和R2分别为 PCI-6208V中GND针脚和AO针脚间、PCI-9114HG中GND针脚和AI针脚间的等效电阻。图 中GND针脚和GND针脚间、AO针脚和AI针脚间分别以信号线相连，用于实现两个数据采集 卡间的通信。ADLINK PCI-6208V数据采集卡属于8通道模拟输出卡，ADLINK PCI-9114HG 数据采集卡属于32通道模拟输入卡。当两个卡直接通信时，只能实现两个卡最小通道数 的通信，所以当这两个卡进行通信时，只能进行8个通道的模拟信号通信。图12示出了 ADLINK PCI-6208V数据采集卡和ADLINK PCI-9114HG数据采集卡间通信的模拟通信 端子电路板400的连接。由于两个电路板接头间的连接连线数量较少，使用单面印刷电路板即可完成布 线。由于两个37针端子上的针脚连线是按照针脚号的大小顺序排列的，在安装100针接头 到电路板上时，需要反转一对模拟通信接头中的一个模拟通信接头，以此保持具有较大号 的针脚与较大号的针脚处于同一侧，避免在同一面模拟通信端子电路板400上的针脚连线 出现交叉。根据本发明实施例的支持多种通信类型数据采集卡间通信的可组装式电路板可 以支持多种通信类型数据采集卡间通信，包括数字输入、数字输出、模拟输入、模拟输出和 DeviceNet，满足支持多种通信协议的多个数据采集卡间通信的需求，解决在数据采集卡间 通信回路中施加电压的困难，并避免使用端子板来减小数据采集卡间通信线路复杂、易出 错的问题。本发明可以有效减少由于使用端子板连接数据采集卡导致的线路复杂和不稳定 的缺点，并使用独立放置电源模块电路板对需要供电的数据采集卡上的通路进行通电，有效减少电源模块发热和电磁干扰对通信回路的影响。此外，通过在电路板两端的端子处给 通信回路供电减少供电线路对通信回路的影响。通过在电源模块电路板的两端和两面安放 电源模块，优化了两个电源的散热。另外，通过反转数字通信端子电路板或模拟通信端子电 路板上一对通信接头中的一个通信接头，并改变双面电路板中一个通信接头插入相应电路 板的针脚与相应电路板相连的焊台所在面，避免了在两个通信接头间连线时出现交叉。本 发明可以有效降低数据采集卡间通信的线路复杂度及线路连接成本，提高数据采集卡间连 接的可靠性。下面参考图13描述根据本发明实施例支持多种通信类型数据采集卡间通信的可 组装式电路板的制造方法。如图13所示，支持多种通信类型数据采集卡间通信的可组装式电路板的制造方 法包括如下步骤SlOl 制备DeviceNet组网电路板、电源模块电路板、数字通信端子电路板和模拟 通信端子电路板；结合图1至图3所示，在DeviceNet组网电路板100、电源模块电路板200、数字通 信端子电路板300和模拟通信端子电路板400的四角分别设置通孔。DeviceNet组网电路板100上集成有DeviceNet数据采集卡。电源模块电路板200包括第一电源模块210和第二电源模块220，其中第一电源 模块210位于电源模块电路板200的上侧的一端，第二电源模块220位于电源模块电路板 200的下侧的另一端。数字通信端子电路板300上安装有两对数字通信接头，用于安插数字输入数据采 集卡和数字输出数据采集卡。模拟通信端子电路板400上安装有两对模拟通信接头，用于安插模拟输入数据采 集卡和模拟输出数据采集卡。S102 在DeviceNet组网电路板和模拟通信端子电路板的通孔内安装第一螺柱， 在电源模块电路板和数字通信端子电路板的通孔内安装第二螺柱；在DeviceNet组网电路板100和模拟通信端子电路板400的各个通孔内安装有第 一螺柱520，在电源模块电路板200和数字通信端子电路板300的各个通孔内安装有第二螺 柱620。其中，第一螺柱520沿轴向的长度小于第二螺柱620沿轴向的长度。S103 将DeviceNet组网电路板、电源模块电路板、数字通信端子电路板和模拟通 信端子电路板按照从上到下的顺序固定。将第一螺柱520与第一螺母510进行配合，从而可以固定可组装式电路板两端的 高度。将第二螺柱620与第二螺母610进行配合，可以固定相应的电路板。并且通过调整 第二螺母610与第二螺柱620的啮合距离，可以调节相邻电路板之间的高度。其中，第一螺 母510沿轴向的长度小于第二螺母610沿轴向的长度。第二螺柱620可以将安装在两端的螺母固定在电路板的两个面上。第二螺母610 可以将相邻两个电路板间隔开一定的高度，从而避免由于放置不同电路板组件上的器件而 发生的碰撞。其中，第一螺柱520、第二螺柱620、第一螺母510和第二螺母610均设有螺纹。通过第一螺柱510与第一螺母520的配合以及第二螺柱620与第二螺母610的配 合对DeviceNet组网电路板100、电源模块电路板200、数字通信端子电路板300和模拟通
10信端子电路板400按照从上到下的顺序进行固定，从而形成图1中所示的四层的可组装式 电路板。在该可组装式电路板中，从上往下的四个电路板组件分别为DeviceNet组网电路 板100、电源模块电路板200、数字通信端子电路板300、模拟通信端子电路板400。根据本发明实施例的支持多种通信类型数据采集卡间通信的可组装式电路板的 制造方法，可以简便的制备支持多种通信类型数据采集卡间通信的可组装式电路板，该可 组装式电路板可以支持多种通信类型数据采集卡间通信，包括数字输入、数字输出、模拟输 入、模拟输出和DeviceNet，并且可以有效降低数据采集卡间通信的线路复杂度及线路连接 成本，提高数据采集卡间连接的可靠性。此外，利用本发明实施例的制造方法制造的可组装 式电路板可以通过调整螺柱与螺母的配合可以调整多个电路板之间的距离。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示 例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何 的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
权利要求
1.一种支持多种通信类型数据采集卡间通信的可组装式电路板，其特征在于，包括DeviceNet组网电路板，所述DeviceNet组网电路板上集成有DeviceNet组网线路、第一终端电阻和多个DeviceNet通信接头；电源模块电路板，所述电源模块电路板位于所述DeviceNet组网电路板的下方，包括 第一电源模块和第二电源模块，其中所述第一电源模块位于所述电源模块电路板的上侧的 一端，所述第二电源模块位于所述电源模块电路板的下侧的另一端；数字通信端子电路板，所述数字通信端子电路板位于所述电源模块电路板的下方，所 述数字通信端子电路板上安装有两对数字通信接头，所述两对数字通信接头用于安插数字 输入数据采集卡和数字输出数据采集卡；以及模拟通信端子电路板，所述模拟通信端子电路板位于所述数字通信端子电路板的下 方，所述模拟通信端子电路板上安装有两对模拟通信接头，所述模拟通信接头用于安插模 拟输入数据采集卡和模拟输出数据采集卡；在所述DeviceNet组网电路板、电源模块电路板、数字通信端子电路板和模拟通信端 子电路板的四角分别设有通孔，在所述DeviceNet组网电路板和模拟通信端子电路板的通 孔内安装有第一螺柱，在所述电源模块电路板和数字通信端子电路板的通孔内安装有第二 螺柱，其中所述第一螺柱沿轴向的长度小于所述第二螺柱沿轴向的长度，所述DeviceNet组网电路板、电源模块电路板、数字通信端子电路板和模拟通信端子 电路板通过所述第一螺柱与第一螺母的配合以及所述第二螺柱与第二螺母的配合进行固 定，其中，所述第一螺母沿轴向的长度小于所述第二螺母沿轴向的长度。
2.如权利要求1所述的可组装式电路板，其特征在于，所述DeviceNet组网电路板、电 源模块电路板、数字通信端子电路板和模拟通信端子电路板中相邻电路板之间的距离通过 所述第二螺柱和所述第二螺母的啮合距离进行调节。
3.如权利要求1所述的可组装式电路板，其特征在于，在所述第一电源模块的侧面设 置有第一输入交流电源端子和第一输出直流电源端子，所述第一电源模块用于将所述第一输入交流电源端子输入的交流电源转换为第一直 流电源，并通过所述第一输出直流电源端子将所述第一直流电源输送给所述DeviceNet组 网电路板。
4.如权利要求1所述的可组装式电路板，其特征在于，在所述第二电源模块的侧面设 置有第二输入交流电源端子和第二输出直流电源端子，所述第二电源模块用于将所述第二输入交流电源端子输入的交流电源转换为第二直 流电源，并通过所述第二输出直流电源端子将所述第二直流电源输送给所述数字通信端子 电路板。
5.如权利要求1所述的可组装式电路板，其特征在于，所述DeviceNet组网电路板为干 线-支线模式，其中干线包括正极电源线、负极电源线、第一信号线、第二信号线和屏蔽线， 所述正极电源线和负极电源线与所述第一输出直流电源端子相连，用于向所述DeviceNet 组网电路板供电，所述干线的始端与DeviceNet主站卡接头连接，且所述干线的末端的第一信号线和第 二信号线之间连接有第一终端电阻。
6.如权利要求1所述的可组装式电路板，其特征在于，在所述数字通信端子电路板用于形成数字通信回路时，所述两对数字通信接头中的一对数字通信接头用于安插第一数字 输入数据采集卡和第一数字输出数据采集卡，所述另一对数字通信接头用于安插第二数字 输出数据采集卡和第二数字输入数据采集卡，在所述第一数字输出数据采集卡和第二数字输出数据采集卡的端子处连接第二输出 直流电源端子。
7.如权利要求6所述的可组装式电路板，其特征在于，将所述两对数字通信接头中的 一对数字通信接头的一个通信接头进行反转，并改变所述一个通信接头插入所述数字通信 端子电路板的针脚与所述数字通信端子电路板上的焊台的接触面以将序号大的针脚放置 于同侧。
8.如权利要求1所述的可组装式电路板，其特征在于，在所述模拟通信端子电路板用 于形成模拟通信回路时，所述两对模拟通信接头中的一对模拟通信接头用于安插第一模拟 输入数据采集卡和第一模拟输出数据采集卡，所述另一对模拟通信接头用于安插第二模拟 输出数据采集卡和第二模拟输入数据采集卡。
9.如权利要求8所述的可组装式电路板，其特征在于，将所述两对模拟通信接头中的 一对模拟通信接头的一个通信接头进行反转，并改变所述一个通信接头插入所述模拟通信 端子电路板的针脚与所述模拟通信端子电路板上的焊台的接触面以将序号大的针脚放置 于同侧。
10.一种权利要求1所述的可组装式电路板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤制备DeviceNet组网电路板、电源模块电路板、数字通信端子电路板和模拟通信端子电路板，其中所述DeviceNet组网电路板、电源模块电路板、数字通信端子电路板和模拟通 信端子电路板的四角分别设有通孔；在所述DeviceNet组网电路板和模拟通信端子电路板的通孔内安装第一螺柱，在所述 电源模块电路板和数字通信端子电路板的通孔内安装第二螺柱；以及将所述第一螺柱与第一螺母、所述第二螺柱与第二螺母分别相配合以将所述 DeviceNet组网电路板、电源模块电路板、数字通信端子电路板和模拟通信端子电路板按照 从上到下的顺序固定。
11.如权利要求10所述的可组装式电路板的制造方法，其特征在于，所述第一螺柱沿 轴向的长度小于所述第二螺柱沿轴向的长度，所述第一螺母沿轴向的长度小于所述第二螺 母沿轴向的长度。
12.如权利要求10所述的可组装式电路板的制造方法，其特征在于，所述DeviceNet组 网电路板、电源模块电路板、数字通信端子电路板和模拟通信端子电路板中相邻电路板之 间的距离通过所述第二螺柱和所述第二螺母的啮合距离进行调节。
13.如权利要求10所述的可组装式电路板的制造方法，其特征在于，所述可组装式电 路板两端的高度通过所述第一螺柱与第一螺母的配合进行固定。
全文摘要
本发明公开一种支持多种通信类型数据采集卡间通信的可组装式电路板，包括DeviceNet组网电路板；电源模块电路板，位于DeviceNet组网电路板的下方，包括第一电源模块和第二电源模块；数字通信端子电路板，位于电源模块电路板的下方，安装有两对数字通信接头；模拟通信端子电路板，位于数字通信端子电路板的下方，安装有两对模拟通信接头，多个电路板通过不同长度的螺柱与不同长度的螺母的配合进行固定。本发明的可组装式电路板可以支持多种通信类型数据采集卡间通信，并且有效降低数据采集卡间通信的线路复杂度及线路连接成本，提高数据采集卡间连接的可靠性。本发明还公开了上述可组装式电路板的制造方法。
文档编号G06F17/40GK102096724SQ20111000859
公开日2011年6月15日 申请日期2011年1月14日 优先权日2011年1月14日
发明者田凌, 苏孝钐, 黄利平 申请人:清华大学