专利名称：多通道地应力数据采集仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多通道地应力数据采集仪。
背景技术：
现代化的数据处理仪应该具有高度集成化、分立元件少、自动化程度高、数据存 储、传输、处理能力强的特点。目前适用于压磁传感器的地应力采集仪为YJ-95型，但是该仪器元器件存在以下 不足1、元器件陈丨日，分立元件过多，容易受到由元器件本身的误差造成的影响，导致测 量精度有限。2、只能手动选择传感器通道，无法实现元件逐个自动采集并储存。3、无法将采集到的数据与上位机实现通信以便上位机对数据进行后期处理。4、体积过大，不符合深井自动化小型化的要求。
实用新型内容本实用新型需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种多通道地 应力数据采集仪，它高度集成化、分立元件少、减小了体积和能耗，提高了测量精度。并且能 手动选择单个传感器进行测量采集，也可选择进行连续采集并储存，而且可以将采集到的 数据与上位机实现通信以便上位机对数据进行后期处理。为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案本实用新型一种多通道地应力数据采集仪，包括程控恒流源电路和数据处理电 路，所述程控恒流源电路设置有程控恒流单片机，数据处理电路设置有数据处理单片机；程 控恒流源电路和数据处理电路通过传感器连接。所述程控恒流源电路包括正弦信号发生器，程控恒流单片机通过DA转化模块连 接乘法器，正弦信号发生器接入乘法器后连接功率放大器，所述功率放大器连接传感器，所 述传感器连接电流互感器，所述电流互感器经真有效值转换模块和AD转换模块连接程控 恒流单片机。所述传感器分别连接有两个相互并联的传感器通道，分别为手动传感器通道和自 动传感器通道，两个传感器通道连接有模式选择模块，两个传感器通道通过真有效值转换 模块和AD转换模块连接数据处理单片机，所述数据处理单片机连接有显示模块和存储模 块，所述存储模块通过通信接口连接上位机。本实用新型的工作原理如下本实用新型程控恒流源电路中，一方面正弦信号发生器产生的正弦波送往乘法 器；另一方面传感器的实时工作电流由电流互感器采集转换成电压信号后，通过真有效值 转化模块转化为正弦电压信号的有效值，再由AD转换模块将电压的数字信号传送给程控 恒流单片机进行计算处理，处理结果经DA转换模块转换成模拟信号送往乘法器。乘法器接
3收到的两个信号相乘后经功率放大器放大后供给传感器工作，使传感器工作在恒流状态。本实用新型数据处理电路中，模式选择模块可以选择手动采集或自动采集两种模 式。选择手动采集模式时，手动传感器通道启用，由手动选通开关完成对各个传感器通道的 选通，按下与各个传感器对应的开关后，信号经过真有效值转换模块转化为正弦电压信号 的有效值，再通过AD转换模块将电信号转化为数字信号送给数据处理单片机，数据处理单 片机再将二进制数转化为10进制数交由显示屏显示。选择自动采集模式时，自动传感器通 道启用，信号先由模拟选通模块选通传感器通道，该模块的选通控制信号由数据处理单片 机提供，然后经过真有效值转换模块转化为正弦电压信号的有效值，再通过AD转换模块将 电信号转化为二进制数字信号送给数据处理单片机，数据处理单片机将该二进制数送给数 据存储模块存储，接下来模拟选通模块收到数据处理单片机新的选通控制信号，选择下一 个传感器通道，重复上述采集存储过程，直至所有通道的传感器测量结果存储完毕。本实用新型的优点有1、高度集成化，分立元件少，提高测量精度，并减小体积和能耗。2、能手动选择单个传感器进行测量采集，也可选择进行连续采集并储存。3、可以将采集到的数据与上位机实现通信以便上位机对数据进行后期处理。
图1为本实用新型电路框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种多通道地应力数据采集仪，包括程控恒流源电路和 数据处理电路，所述程控恒流源电路设置有程控恒流单片机，数据处理电路设置有数据处 理单片机；程控恒流源电路和数据处理电路通过传感器连接。所述程控恒流源电路包括正弦信号发生器，程控恒流单片机通过DA转化模块连 接乘法器，正弦信号发生器接入乘法器后连接功率放大器，所述功率放大器连接传感器，所 述传感器连接电流互感器，所述电流互感器经真有效值转换模块和AD转换模块连接程控 恒流单片机。所述传感器分别连接有两个相互并联的传感器通道，分别为手动传感器通道和自 动传感器通道，两个传感器通道连接有模式选择模块，两个传感器通道通过真有效值转换 模块和AD转换模块连接数据处理单片机，所述数据处理单片机连接有显示模块和存储模 块，所述存储模块通过通信接口连接上位机。本实用新型的工作原理如下本实用新型程控恒流源电路中，一方面正弦信号发生器产生的正弦波送往乘法 器；另一方面传感器的实时工作电流由电流互感器采集转换成电压信号后，通过真有效值 转化模块转化为正弦电压信号的有效值，再由AD转换模块将电压的数字信号传送给程控 恒流单片机进行计算处理，处理结果经DA转换模块转换成模拟信号送往乘法器。乘法器接 收到的两个信号相乘后经功率放大器放大后供给传感器工作，使传感器工作在恒流状态。本实用新型数据处理电路中，模式选择模块可以选择手动采集或自动采集两种模 式。选择手动采集模式时，手动传感器通道启用，由手动选通开关完成对各个传感器通道的
4选通，按下与各个传感器对应的开关后，信号经过真有效值转换模块转化为正弦电压信号 的有效值，再通过AD转换模块将电信号转化为数字信号送给数据处理单片机，数据处理单 片机再将二进制数转化为10进制数交由显示屏显示。选择自动采集模式时，自动传感器通 道启用，信号先由模拟选通模块选通传感器通道，该模块的选通控制信号由数据处理单片 机提供，然后经过真有效值转换模块转化为正弦电压信号的有效值，再通过AD转换模块将 电信号转化为二进制数字信号送给数据处理单片机，数据处理单片机将该二进制数送给数 据存储模块存储，接下来模拟选通模块收到数据处理单片机新的选通控制信号，选择下一 个传感器通道，重复上述采集存储过程，直至所有通道的传感器测量结果存储完毕。 最后应说明的是显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例， 而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此 所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
权利要求一种多通道地应力数据采集仪，包括程控恒流源电路和数据处理电路，其特征在于所述程控恒流源电路设置有程控恒流单片机，数据处理电路设置有数据处理单片机；程控恒流源电路和数据处理电路通过传感器连接。
2.如权利要求1所述的多通道地应力数据采集仪，其特征在于所述程控恒流源电路 包括正弦信号发生器，程控恒流单片机通过DA转化模块连接乘法器，正弦信号发生器接入 乘法器后连接功率放大器，所述功率放大器连接传感器，所述传感器连接电流互感器，所述 电流互感器经真有效值转换模块和AD转换模块连接程控恒流单片机。
3.如权利要求2所述的多通道地应力数据采集仪，其特征在于所述传感器分别连接 有两个相互并联的传感器通道，分别为手动传感器通道和自动传感器通道，两个传感器通 道连接有模式选择模块，两个传感器通道通过真有效值转换模块和AD转换模块连接数据 处理单片机，所述数据处理单片机连接有显示模块和存储模块，所述存储模块通过通信接 口连接上位机。
专利摘要本实用新型公开了一种多通道地应力数据采集仪，包括程控恒流源电路和数据处理电路，所述程控恒流源电路设置有程控恒流单片机，数据处理电路设置有数据处理单片机；程控恒流源电路和数据处理电路通过传感器连接。本实用新型高度集成化、分立元件少、减小了体积和能耗，提高了测量精度。并且能手动选择单个传感器进行测量采集，也可选择进行连续采集并储存，而且可以将采集到的数据与上位机实现通信以便上位机对数据进行后期处理。
文档编号G01L1/00GK201724764SQ201020263840
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者王成虎, 蒋周翔, 贾龙, 郭启良 申请人:中国地震局地壳应力研究所