专利名称：智能显示记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于工业电子仪表技术领域，特别涉及一种由信号采集装置、A/D转换器、数据存储装置、显示装置、控制电路、电源电路、操作键、外壳组成的智能显示记录仪。
目前，电厂、石油化工厂、冶金等企业大量使用指针式显示仪表、有纸记录仪来监视运行情况。中国专利最近公开了一种名为“具有计算功能的新型智能显示器”(专利号为ZL93232802.4)，以下简称专一。还公开了一种“智能数字显示记录仪”(专利号为ZL93240028.0)，以下简称专二。这两种专利的目的是为解决现有仪表表盘过于庞大，不便于运行人员监视，且精度差、可靠性差、易损坏等缺点。但是，专一、专二都采用数码管显示器显示，方式单一，输入信号较少。专一由数字电路组成，不含CPU，所能处理的功能有限，且速度慢。而专二也仅有一个CPU。专一只能对累计值进行存储，但不能对瞬时值进行存储；专二是利用记录纸对数据进行存储，查询和存储非常不便，每年要浪费大量纸张，也不便于长期保存数据。
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而设计一种多路智能显示记录仪，它具有显示方式多样化，充许多种信号输入，且量程和单位可分别设定，还能对非线性信号进行多种运算处理。可方便地进行数据存储、显示、查询、整理和汇总，且便于长期保存。其精度高、速度快、实时性好、成本低。
本实用新型的目的是通过以下技术措施实现的由信号采集装置、A/D转换器、数据存储装置、显示装置、控制电路、电源电路、操作键及外壳组成。其特征是数据存储装置含有软磁盘存储器和具有掉电保护的大容量SRAM作为内部存储。显示装置采用彩色CRT显示器，以多样化显示，显示直观、清晰、准确。
本实用新型采用多CPU结构，包括数据处理及中央管理CPU、数据记录CPU和显示处理CPU。所有CPU均为单片计算机，CPU间采用I2C通讯总线。这样，仪表内各部分之间互传数据与命令，协调工作，成为一个有机的整体，而且，造价较低。数据存储装置由多路(16-64路)采样电路和与之路数对应的高精度A/D转换器组成。这样便于同时采集处理多路信号，可依据实际需要设定为热电偶、热电阻、DC电压和DC电流输入。信号采集精度高(可达0.1％～0.01％)、运行效率高、速度快、实时性好、故障率低。
本实用新型的工作原理是，首先，根据需要在仪表中设定各路信号类型、量程、采集周期等。投入运行后，主CPU通过与之相连的光电隔离数据采集设备(包括放大器、A/D转换器、多路切换开关等)采集输入本仪表的工业信号。根据已设定的信号性质，主CPU对采入信号进行转换处理，得出实际测量值。同时，主CPU随时将采集的测量值存入机内存器。然后，根据设定的显示状态，主CPU向显示CPU发出相应显示命令及数据，显示CPU接收后，经过处理形成显示图形，通过仿真ISA8位总线插槽控制标准VGA显示卡，在彩色显示器上输出图形及字符信号。外部存储过程是将标准软磁盘插入本仪表，按下相应功能键，主CPU将向数据记录CPU发出存盘指令，数据记录CPU接受命令后，向主CPU请求数据，经过处理后，通过仿真ISA8位总成插槽控制FDC(软磁盘控制器)，将内部存储器数据存入软磁盘。
本实用新型与已有技术相比有如下优点1、采用彩色CRT显示，显示直观、清晰、准确、显示形式多样化(数字、曲线、棒图、填充)，使用方便。
2、可同时处理多路信号，对输入数据可进行多种处理，且采集信号精度高。
3、采用软磁盘作为记录介质、容量大，存储及查询方便，并便于长期保存，同时，提供了备份和复制等功能。
4、模块化与多CPU结构，内部自动检测，功能强、可靠性高、运行速度快、效率高、实时性好、故障率低、成本低、便于维修。
5、仪表各参数一经设定后可长期保存，不论电源端是否长期加电，同时，时钟在不供电时保持正常运行。
6、具有通讯接口，便于统一管理和查询。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
图1为本实用新型仪表外形图；图2为本实用新型系统结构图；图3为本实用新型实施例采集电路示意图；参照图1，彩色CRT显示器(1)装在外壳(5)内，外壳(5)的前面板(2)上方为彩色CRT(1)显示屏，下方为操作键(3)和软磁盘驱动器(4)。
参照图2，据仪表的功能可知，仪表应包括数据采集与处理、图形与字符处理和显示、仪表记录存盘、仪表协调管理等多个部分，各部分之间互传数据与命令、协调工作，成为一个有机整体。采用新型的多CPU结构设计，结合双口RAM、CPU间通讯等新型器件与技术，来完成仪表的整体功能。其中主处理器CPU采用PHILIPS公司生产的87C654八位单片机，而显示处理和磁盘处理CPU采用87C652八位单片机。
参照图3，MAX187(TC1)为串行接口12位A/D转换电路，内带采样保持和基准源。MAX396(IC2、IC3)为16∶1多路切换电子开关，与IC4(74HC04)共同构成32选1电子开关。P2(20PIN)为与主电路连接插座。对应MAX396每个输入端(I01～I016×2)，电路另有通用隔离放大器32片。
这种结构的仪表采用多模块结构，各模块负责部分工作，并由中央模块协调各自间的关系。
权利要求1.一种智能显示记录仪，由信号采集装置、A/D转换器、数据存储装置、显示装置、控制电路、电源电路、操作键(3)、外壳(5)组成，其特征在于数据存储装置含有软磁盘存储器(4)，显示装置采用彩色CRT显示器(1)。
2.按照权利要求1所述的智能显示记录仪，其特征在于系统组成为多CPU结构，包括数据处理及中央管理CPU、数据记录CPU、显示处理CPU。
3.按照权利要求1或2所述的智能显示记录仪，其特征在于信号采集装置由多路(16-64路)采样电路和与之路数对应的多路(16-64路)高精度A/D转换器构成。
4.按照权利要求1或2所述的智能显示记录仪，其特征在于数据存储装置包括具有掉电保护的大容量SRAM作为内部存储。
5.按照权利要求2所述的智能显示记录仪，其特征在于所有CPU均为单片计算机，CPU间采用I2C通讯总线。
专利摘要本实用新型提供了一种智能显示记录仪,由信号采集装置、A/D转换器、数据存储装置、显示装置、控制电路、电源电路、操作键(3)、外壳(5)组成。其特点是数据存储装置含有软磁盘存储器(4),显示装置采用彩色CRT显示器(1),系统采用多CPU结构,具有显示直观、多样,可同时采集、处理多种信号,存储、查询方便,精度高、速度快、实时性好、使用、维修方便等特点。
文档编号G11B20/08GK2287745SQ9720592
公开日1998年8月12日 申请日期1997年1月22日 优先权日1997年1月22日
发明者徐向东, 许剑兵 申请人:青岛兽王实业有限公司