水利数据采集器的制造方法
【专利摘要】本实用新型设计了一种水利数据采集器，采集器支持双通道同时采样，双通道分别为脉冲和模拟通道。脉冲通道支持脉冲类型采集器，模拟通道支持电压和电流类型采集器。设计的模拟和脉冲通道均为可配置通道，脉冲通道可通过软件配置成雨量、风速或流量，模拟通道可配置成水位、辐射或土壤墒情等。无需改变采集器的硬件和软件均没有改变，只通过外部软件的配置，使采集器适应不同的应用需求。
【专利说明】水利数据采集器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水文信息采集装置，属于气象水文信息采集【技术领域】。
【背景技术】
[0002]雨量、水位、流量、土壤墒情、风速、风向、辐射等参数是气象水文测量领域重要的信息采集参数。这些气象水文参数的检测系统通常由传感器、采集器等组成完整的数据采集系统。传感器是将物理量转换成电信号，由于各类传感器工作原理不同，其输出电信号差异性很大，大类就有电压型、电流型、脉冲型等。采集器读取传感器输出信号，并将其转换成数字量。由于传感器的差异性，目前采集器大多为专用采集器，比如雨量采集器、水位采集器等。或者虽然是一个采集器支持多个传感器，但采集器的采集通道只能支持唯一的传感器，比如气象用的采集器可支持雨量、风速、辐射等，但雨量测量通道只能支持雨量采集不能支持其它传感器。因此，现有采集器的采集通道不具备通用性和可配置性。应用中，发现水利行业的信息采集参数需求差异性较大，有些应用中只需要采集雨量和流量，有些应用中需要采集风速和辐射，不同的应用需求导致形成了很多的数据采集器种类，采集器不具备通用性。
【发明内容】
[0003]本实用新型设计了 一种水利数据采集器，采集器支持双通道同时采样，双通道分别为脉冲和模拟通道。脉冲通道支持脉冲类型采集器，模拟通道支持电压和电流类型采集器。设计的模拟和脉冲通道均为可配置通道，脉冲通道可通过软件配置成雨量、风速或流量，模拟通道可配置成水位、辐射或土壤墒情等。这样，采集器的硬件和软件均没有改变，只通过外部软件的配置，将采集器适应不同的应用需求。
[0004]水利数据采集器，包括电压型传感器，脉冲型传感器，模拟通道调理模块，脉冲通道调理模块，带A/D变换器的CPU控制模块，无线收发模块，电压型传感器、脉冲型传感器分别与模拟通道调理模块、脉冲通道调理模块相连，模拟通道调理模块的信号经控制模块中的A/D转换电路输入无线收发模块，脉冲通道调理模块的信号经控制模块中的I/O转换电路输入无线收发模块。
[0005]其中A/D转换器是12位6通道的模拟量输入模块，用于采集电压、电流模拟量输入信号。
[0006]电压传感器为(T5V电压传感器，设置若干集成电压传感器在控制下系统可同步采集处理多点信息，监测每路传感器的输出信号。
[0007]模拟通道调理模块包括模拟信号转换电路和MOS管接地电路，其中模拟信号转换电路包括信号放大电路和滤波电路。其中信号放大电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、双向二极管、放大器；外部模拟通道通过第一电阻与放大器同相端相连；所述放大器反向端经过第三电阻、第四电阻与地连接；所述第二电阻上端连接在第一电阻与放大器之间；所述双向二极管阳极连接在第二电阻与放大器之间，阳极与地相连；所述第六电阻连接在输出端与放大器之间；所述第五电阻与放大器并联；所述第七电阻上端与第六电阻相连，下端连地。滤波电路包括极性电容、非极性电容，其中极性电容负极连地与非极性电容并联，经过放大器第四脚与地相连；MOS管接地电路包括MOS管、第一电阻、第二电阻，MOS管漏极与模拟信号地线输出端相连，源极与地相连，栅极通过第一电阻与地相连，所述第二电阻一端连接在栅极与第一电阻之间，另一端与I/O控制器输入端相连，MOS管可以切断传感器的地线的供电，起到了稳压的作用。
[0008]模拟信号模块采用了放大电路，放大器的输出经A/D转化后由计算机采集和处理。
[0009]脉冲通道调理模块包括脉冲信号转换电路和MOS管接地电路，其中脉冲信号转换电路包括第一电阻、第二电阻、双向二极管、二极管、稳压器、电容，其中外部脉冲信号通过二极管与第二电阻与信号输出端相连；所述的第一电阻上端与压力感应器相连，下端连接在信号输入端与二极管之间；所述稳压器阴极连接在信号输出端与第二电阻之间；所述双向二极管与电容串联并，双向二极管连接在信号输入端与二极管之间、电容连接在输出端与第二电容之间；M0S管接地电路包括MOS管、第一电阻、第二电阻，MOS管漏极与脉冲信号地线输出端相连，源极与地相连，栅极通过第一电阻与地相连，所述第二电阻一端连接在栅极与第一电阻之间，另一端与I/o控制器输入端相连。
[0010]有益之处:采用双通道采样，不需要改变硬件、软件，只通过外部软件的配置，就可以适应不用的应用需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型水利数据采集器结构图。
[0012]图2为本实用新型模拟通道输入调理模块原理图。
[0013]图3为本实用新型脉冲通道输入调理模块原理图。
具体实施例
[0014]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0015]根据附图1，是本实用新型水利数据采集器的结构图，由图可知一种水利数据采集器，包括电压型传感器，脉冲型传感器，模拟通道调理模块，脉冲通道调理模块，带A/D变换器的CPU控制模块，无线收发模块，所述的电压型传感器、脉冲型传感器分别与模拟通道调理模块、脉冲通道调理模块相连，模拟通道调理模块的信号经控制模块中的A/D转换电路输入无线收发模块，脉冲通道调理模块的信号经控制模块中的I/O转换电路输入无线收发模块。
[0016]根据附图2，是本实用新型模拟通道输入调理模块原理图，包括模拟信号转换电路和MOS管接地电路，其中模拟信号转换电路包括信号放大电路和滤波电路，信号放大电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、双向二极管；外部模拟通道通过第一电阻R200与放大器正端相连；放大器负端经过第三电阻R204、第四电阻205与地连接；第二电阻R201上端连接在第一电阻与放大器之间；双向二极管D200阳极连接在第二电阻R201与放大器之间，阳极与地相连；第六电阻R207连接在输出端与放大器之间；所述第五电阻R206与放大器并联；第七电阻R208上端与第六电阻R207相连，下端连地。滤波电路包括极性电容、非极性电容，其中极性电容CD200负极连地与非极性电容C200并联，经过放大器第四脚与地相连；MOS管接地电路包括MOS管U200、第一电阻R202、第二电阻R203，MOS管漏极D与模拟信号地线输出端相连，源极S与地相连，栅极G通过第一电阻R202与地相连，所述第二电阻R203 —端连接在栅极与第一电阻R202之间，另一端与I/O控制器输入端相连。
[0017]根据附图3，是本实用新型脉冲通道输入调理模块原理图，包括脉冲信号转换电路和MOS管接地电路，其中脉冲信号转换电路包括第一电阻R211、第二电阻R212、双向二极管D204、二极管D202、稳压器D203、电容C208，其中外部脉冲信号通过二极管D202与第二电阻R212与信号输出端相连；所述的第一电阻R211上端与压力感应器相连,下端连接在信号输入端与二极管D202之间；所述稳压器D203阴极连接在信号输出端与第二电阻R212之间；所述双向二极管D204与电容C208串联并，双向二极管连接在信号输入端与二极管D202之间、电容C208连接在输出端与第二电容R212之间；M0S管接地电路包括MOS管U204、第一电阻R213、第二电阻R214，M0S管漏极D与模拟信号地线输出端相连，源极S与地相连，栅极G通过第一电阻R213地相连，所述第二电阻R214—端连接在栅极与第一电阻R213之间，另一端与I/o控制器输入端相连。
【权利要求】
1.水利数据采集器，其特征在于，包括电压型传感器，脉冲型传感器，模拟通道调理模块，脉冲通道调理模块，带A/D变换器的CPU控制模块，无线收发模块，所述的电压型传感器、脉冲型传感器分别与模拟通道调理模块、脉冲通道调理模块相连，模拟通道调理模块的信号经控制模块中的A/D转换电路输入无线收发模块，脉冲通道调理模块的信号经控制模块中的I/O转换电路输入无线收发模块。
2.根据权利要求1所描述的水利数据采集器，其特征在于，所述的模拟通道调理模块包括模拟信号转换电路和MOS管接地电路，其中模拟信号转换电路包括信号放大电路和滤波电路；其中信号放大电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、双向二极管、放大器；外部模拟通道通过第一电阻与放大器同相端相连；所述放大器反向端经过第三电阻、第四电阻与地连接；所述第二电阻上端连接在第一电阻与放大器之间；所述双向二极管阳极连接在第二电阻与放大器之间，阳极与地相连；所述第六电阻连接在输出端与放大器之间；所述第五电阻与放大器并联；所述第七电阻上端与第六电阻相连，下端连地；滤波电路包括极性电容、非极性电容，其中极性电容负极连地与非极性电容并联，经过放大器第四脚与地相连；M0S管接地电路包括MOS管、第一电阻、第二电阻，MOS管漏极与模拟信号地线输出端相连，源极与地相连，栅极通过第一电阻与地相连，所述第二电阻一端连接在栅极与第一电阻之间，另一端与I/O控制器输入端相连。
3.根据权利要求1所描述的水利数据采集器，其特征在于，所述的脉冲通道调理模块包括脉冲信号转换电路和MOS管接地电路,其中脉冲信号转换电路包括第一电阻、第二电阻、双向二极管、二极管、稳压器、电容，其中外部脉冲信号通过二极管与第二电阻与信号输出端相连；所述的第一电阻上端与压力感应器相连，下端连接在信号输入端与二极管之间；所述稳压器阴极连接在信号输出端与第二电阻之间；所述双向二极管与电容串联并，双向二极管连接在信号输入端与二极管之间、电容连接在输出端与第二电容之间；M0S管接地电路包括MOS管、第一电阻、第二电阻，MOS管漏极与脉冲信号地线输出端相连，源极与地相连，栅极通过第一电阻与地相连，所述第二电阻一端连接在栅极与第一电阻之间，另一端与I/O控制器输入端相连。
4.根据权利要求1所描述的水利数据采集器，其特征在于，所述的A/D转换器是12位6通道的模拟量输入模块，用于采集电压、电流模拟量输入信号。
5.根据权利要求1所描述的水利数据采集器，其特征在于，所述的电压传感器为(T5V电压传感器。
【文档编号】G08C19/02GK203721012SQ201420120995
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】张大鸿, 刘晓建 申请人:济南赛克立德电气科技有限公司