智能电机驱动式定位定向无线信号采集器的制作方法

文档序号:12260043阅读:183来源:国知局
智能电机驱动式定位定向无线信号采集器的制作方法与工艺

本实用新型涉及一种智能电机驱动式定位定向无线信号采集器,属于信号采集器技术领域。



背景技术:

数据采集(DAQ),是指从传感器、待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理;随着科技技术水平的不断发展,数据采集已成为物联网等智能网络建设中必不可少的组成部分,并且伴随传感器等终端设备的大量应用,信号采集器应运而生,信号采集器主要用于接收采集信号,并针对采集信号依次进行放大、滤波等等优化处理,然后将经过处理操作的信号再输出至上位机进行后续处理;但是现有技术中的信号采集器,在实际应用过程中,还存在些不尽如人意的地方,众所周知,随着物联网的迅速推进,传感器终端广泛分布在方方面面,并且随着分布范围的广泛,无线通信方式被广泛引入,而作为众多信号采集终端的强大后盾,现有信号采集器在接收信号采集终端所采集信号进行处理后,会通过无线网络进行传输,但是网络传输又受到信号波动、阻挡等影响,因此,在运用无线网络传输的同时,如提高传输效率是现有信号采集器的重要改建创新点。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种针对现有信号采集器结构进行改进,引入智能电机驱动式定向无线传输技术,能够有效提高采集信号传输效率的智能电机驱动式定位定向无线信号采集器。

本实用新型为了解决上述技术问题采用以下技术方案:本实用新型设计了一种智能电机驱动式定位定向无线信号采集器,包括电源接口、电源模块、信号接入接口、盒体、信号采集处理装置,其中,电源接口和信号接入接口分别设置在盒体表面,电源模块和信号采集处理装置固定设置在盒体内部,电源接口的输出端与电源模块的输入端相连接,电源模块的输出端与信号采集处理装置的取电端相连接;信号接入接口的输出端与信号采集处理装置的输入端相连接;还包括收发天线、弧形反射板、电机转动环、控制模块,以及分别与控制模块相连接的卫星定位模块、电机驱动电路,电机转动环经过电机驱动电路与控制模块相连接;其中,收发天线和卫星定位模块设置在盒体表面,信号采集处理装置的输出端与收发天线的输入端相连接;控制模块和电机驱动电路固定设置在盒体内部,电机驱动电路包括第一PNP型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四NPN型三极管Q4、第五NPN型三极管Q5、第六NPN型三极管Q6、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4,其中,控制模块的正级供电端同时连接第一PNP型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极,电机转动环的电机正极同时连接第一PNP型三极管Q1的集电极与第二NPN型三极管Q2的集电极,电机转动环的电机负极同时连接第三PNP型三极管Q3的集电极与第四NPN型三极管Q4的集电极,第三PNP型三极管Q3的发射极与第四NPN型三极管Q4的发射极相连,并接地;第一PNP型三极管Q1的基极与第三电阻R3的其中一端相连接,第三电阻R3的另一端与第六NPN型三极管Q6的集电极相连接,第六NPN型三极管Q6的基极串联第四电阻R4后与控制模块相连接,第六NPN型三极管Q6的发射极与第四NPN型三极管Q4的基极相连接;第三PNP型三极管Q3的基极与第二电阻R2的其中一端相连接,第二电阻R2的另一端与第五NPN型三极管Q5的集电极相连接,第五NPN型三极管Q5的基极串联第一电阻R1后与控制模块相连接,第五NPN型三极管Q5的发射极与第二NPN型三极管Q2的基极相连接;电源模块的输出端与控制模块的取电端相连接,电源模块经过控制模块分别为卫星定位模块、电机转动环进行供电;电机转动环位于盒体外部,且固定套设在收发天线的底部,弧形反射板通过支架与电机转动环相固定连接,且弧形反射板的弧形反射面面向收发天线的收发工作端。

作为本实用新型的一种优选技术方案:所述信号采集处理装置包括电路板,以及设置在电路板上依次相连接的数模转换电路、放大电路和信号滤波电路,其中,所述信号接入接口的输出端与信号采集处理装置中数模转换电路的输入端相连接,信号采集处理装置中信号滤波电路的输出端与所述收发天线的输入端相连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案:所述电机转动环为无刷电机转动环。

作为本实用新型的一种优选技术方案:所述卫星定位模块为GPS卫星定位模块、伽利略卫星定位模块或北斗卫星定位模块中的任意一种。

作为本实用新型的一种优选技术方案:所述控制模块为单片机。

作为本实用新型的一种优选技术方案:所述盒体为铝材料制成。

本实用新型所述一种智能电机驱动式定位定向无线信号采集器采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:

(1)本实用新型设计的智能电机驱动式定位定向无线信号采集器,针对现有信号采集器结构进行改进,引入智能电机驱动式定向无线传输技术,针对收发天线,引入弧形反射板,以上位机相对卫星定位模块所获地理位置的方向为依据,通过具体所设计的电机驱动电路,针对所设计位于收发天线底部的电机转动环进行智能控制,使得弧形反射板的弧形反射面面向强信号方向,最大限度提高了收发天线无线网络信号传输效率;

(2)本实用新型设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器中,针对信号采集处理装置,进一步设计包括电路板,以及设置在电路板上依次相连接的数模转换电路、放大电路和信号滤波电路,其中,所述信号接入接口的输出端与信号采集处理装置中数模转换电路的输入端相连接,信号采集处理装置中信号滤波电路的输出端与所述收发天线的输入端相连接,如此,针对所采集信号提供了更加精确、更加稳定的数据获得方法;

(3)本实用新型设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器中,针对电机转动环,进一步设计采用无刷电机转动环,使得本实用新型所设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器在实际工作过程中,能够实现静音工作,既保证了所设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器所具有的高效信号传输效率,又能保证其工作过程不对周围环境造成影响,体现了设计过程中的人性化设计;

(4)本实用新型设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器中,针对卫星定位模块,进一步设计采用GPS卫星定位模块、伽利略卫星定位模块或北斗卫星定位模块中的任意一种,多种定位方式的选择,具有广泛的适用性,能够大大提高定位精度;

(5)本实用新型设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器中,针对控制模块,进一步设计采用单片机,一方面能够适用于后期针对所设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器的扩展需求,另一方面,简洁的控制架构模式能够便于后期的维护;

(6)本实用新型设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器中,针对盒体,进一步设计采用铝材料制成,一方面能够提高外壳的坚硬度,针对内部装置实现更加安全、稳定的保护,另一方面能够有效提高所设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器在实际应用过程中的散热效果,有效保证实际工作的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型所设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器的结构示意图;

图2是本实用新型所设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器中电机驱动电路的示意图。

其中,1. 电源接口,2. 电源模块,3. 信号接入接口,4. 盒体,5. 信号采集处理装置,6. 收发天线,7. 弧形反射板,8. 控制模块,9. 卫星定位模块,10. 电机转动环,11. 支架,12. 电机驱动电路。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示,本实用新型设计了一种智能电机驱动式定位定向无线信号采集器,包括电源接口1、电源模块2、信号接入接口3、盒体4、信号采集处理装置5,其中,电源接口1和信号接入接口3分别设置在盒体4表面,电源模块2和信号采集处理装置5固定设置在盒体4内部,电源接口1的输出端与电源模块2的输入端相连接,电源模块2的输出端与信号采集处理装置5的取电端相连接;信号接入接口3的输出端与信号采集处理装置5的输入端相连接;还包括收发天线6、弧形反射板7、电机转动环10、控制模块8,以及分别与控制模块8相连接的卫星定位模块9、电机驱动电路12,电机转动环10经过电机驱动电路12与控制模块8相连接;其中,收发天线6和卫星定位模块9设置在盒体4表面,信号采集处理装置5的输出端与收发天线6的输入端相连接;控制模块8和电机驱动电路12固定设置在盒体4内部,如图2所示,电机驱动电路12包括第一PNP型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四NPN型三极管Q4、第五NPN型三极管Q5、第六NPN型三极管Q6、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4,其中,控制模块8的正级供电端同时连接第一PNP型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极,电机转动环10的电机正极同时连接第一PNP型三极管Q1的集电极与第二NPN型三极管Q2的集电极,电机转动环10的电机负极同时连接第三PNP型三极管Q3的集电极与第四NPN型三极管Q4的集电极,第三PNP型三极管Q3的发射极与第四NPN型三极管Q4的发射极相连,并接地;第一PNP型三极管Q1的基极与第三电阻R3的其中一端相连接,第三电阻R3的另一端与第六NPN型三极管Q6的集电极相连接,第六NPN型三极管Q6的基极串联第四电阻R4后与控制模块8相连接,第六NPN型三极管Q6的发射极与第四NPN型三极管Q4的基极相连接;第三PNP型三极管Q3的基极与第二电阻R2的其中一端相连接,第二电阻R2的另一端与第五NPN型三极管Q5的集电极相连接,第五NPN型三极管Q5的基极串联第一电阻R1后与控制模块8相连接,第五NPN型三极管Q5的发射极与第二NPN型三极管Q2的基极相连接;电源模块2的输出端与控制模块8的取电端相连接,电源模块2经过控制模块8分别为卫星定位模块9、电机转动环10进行供电;电机转动环10位于盒体4外部,且固定套设在收发天线6的底部,弧形反射板7通过支架11与电机转动环10相固定连接,且弧形反射板7的弧形反射面面向收发天线6的收发工作端。上述技术方案所设计的智能电机驱动式定位定向无线信号采集器,针对现有信号采集器结构进行改进,引入智能电机驱动式定向无线传输技术,针对收发天线6,引入弧形反射板7,以上位机相对卫星定位模块9所获地理位置的方向为依据,通过具体所设计的电机驱动电路12,针对所设计位于收发天线6底部的电机转动环10进行智能控制,使得弧形反射板7的弧形反射面面向强信号方向,最大限度提高了收发天线6无线网络信号传输效率。

基于上述设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器技术方案的基础之上,本实用新型还进一步设计了如下优选技术方案:针对信号采集处理装置5,进一步设计包括电路板,以及设置在电路板上依次相连接的数模转换电路、放大电路和信号滤波电路,其中,所述信号接入接口3的输出端与信号采集处理装置5中数模转换电路的输入端相连接,信号采集处理装置5中信号滤波电路的输出端与所述收发天线6的输入端相连接,如此,针对所采集信号提供了更加精确、更加稳定的数据获得方法;而且针对电机转动环10,进一步设计采用无刷电机转动环,使得本实用新型所设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器在实际工作过程中,能够实现静音工作,既保证了所设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器所具有的高效信号传输效率,又能保证其工作过程不对周围环境造成影响,体现了设计过程中的人性化设计;还有针对卫星定位模块9,进一步设计采用GPS卫星定位模块、伽利略卫星定位模块或北斗卫星定位模块中的任意一种,多种定位方式的选择,具有广泛的适用性,能够大大提高定位精度;并且针对控制模块8,进一步设计采用单片机,一方面能够适用于后期针对所设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器的扩展需求,另一方面,简洁的控制架构模式能够便于后期的维护;不仅如此,针对盒体4,进一步设计采用铝材料制成,一方面能够提高外壳的坚硬度,针对内部装置实现更加安全、稳定的保护,另一方面能够有效提高所设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器在实际应用过程中的散热效果,有效保证实际工作的稳定性。

本实用新型设计了智能电机驱动式定位定向无线信号采集器在实际应用过程当中,具体包括电源接口1、电源模块2、信号接入接口3、盒体4、信号采集处理装置5,其中,盒体4为铝材料制成,电源接口1和信号接入接口3分别设置在盒体4表面,电源模块2和信号采集处理装置5固定设置在盒体4内部,电源接口1的输出端与电源模块2的输入端相连接,电源模块2的输出端与信号采集处理装置5的取电端相连接;信号接入接口3的输出端与信号采集处理装置5的输入端相连接;还包括收发天线6、弧形反射板7、无刷电机转动环、单片机,以及分别与单片机相连接的卫星定位模块9、电机驱动电路12,无刷电机转动环经过电机驱动电路12与单片机相连接;其中,收发天线6和卫星定位模块9设置在盒体4表面,卫星定位模块9为GPS卫星定位模块、伽利略卫星定位模块或北斗卫星定位模块中的任意一种,信号采集处理装置5的输出端与收发天线6的输入端相连接;单片机和电机驱动电路12固定设置在盒体4内部,电机驱动电路12包括第一PNP型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四NPN型三极管Q4、第五NPN型三极管Q5、第六NPN型三极管Q6、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4,其中,单片机的正级供电端同时连接第一PNP型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极,无刷电机转动环的电机正极同时连接第一PNP型三极管Q1的集电极与第二NPN型三极管Q2的集电极,无刷电机转动环的电机负极同时连接第三PNP型三极管Q3的集电极与第四NPN型三极管Q4的集电极,第三PNP型三极管Q3的发射极与第四NPN型三极管Q4的发射极相连,并接地;第一PNP型三极管Q1的基极与第三电阻R3的其中一端相连接,第三电阻R3的另一端与第六NPN型三极管Q6的集电极相连接,第六NPN型三极管Q6的基极串联第四电阻R4后与单片机相连接,第六NPN型三极管Q6的发射极与第四NPN型三极管Q4的基极相连接;第三PNP型三极管Q3的基极与第二电阻R2的其中一端相连接,第二电阻R2的另一端与第五NPN型三极管Q5的集电极相连接,第五NPN型三极管Q5的基极串联第一电阻R1后与单片机相连接,第五NPN型三极管Q5的发射极与第二NPN型三极管Q2的基极相连接;电源模块2的输出端与单片机的取电端相连接,电源模块2经过单片机分别为卫星定位模块9、无刷电机转动环进行供电;无刷电机转动环位于盒体4外部,且固定套设在收发天线6的底部,弧形反射板7通过支架11与无刷电机转动环相固定连接,且弧形反射板7的弧形反射面面向收发天线6的收发工作端;实际应用中,对于信号采集处理装置6,可以拥有多种结构设计,诸如信号采集处理装置5包括电路板,以及设置在电路板上依次相连接的数模转换电路、放大电路和信号滤波电路,其中,所述信号接入接口3的输出端与信号采集处理装置5中数模转换电路的输入端相连接,信号采集处理装置5中信号滤波电路的输出端与所述收发天线6的输入端相连接。实际应用过程当中,初始化电源接口1外接供电网络进行取电,并给电源模块2进行供电,信号接入接口3外接信号采集终端,收发天线6通过无线网络与上位机建立连接;然后的实际应用中,外接信号采集终端将有效检测信号经过信号接入接口3发送给信号采集处理装置5,信号采集处理装置5针对所接收到的有效检测信号进行处理,然后将经过处理的有效检测信号发送给收发天线6,由收发天线6经无线网络发送给上位机,与此同时,单片机通过所连接的卫星定位模块9实时获取到所设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器的地理位置信息,然后单片机根据上位机相对智能电机驱动式定位定向无线信号采集器所在位置的方向,经过电机驱动电路12控制无刷电机转动环工作转动,其中,单片机向电机驱动电路12发送转动控制命令,电机驱动电路12根据所接收到的转动控制命令生成相应的转动控制指令,然后电机驱动电路12将转动控制指令发送给无刷电机转动环,控制无刷电机转动环工作转动,使得弧形反射板7的弧形反射面面向上位机方向,由此有效提高了收发天线6的无线网络传输效率,进而有效提高了所设计智能电机驱动式定位定向无线信号采集器的实际工作效率。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

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