专利名称：氧气、温湿度数据采集系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于环境参数测量领域中，对氧气、温湿度数据进行采集的装置。
背景技术：
传统的氧气、温湿度数据采集系统一般使用单片机作为核心控制元件，配合A/D模块，液晶显示模块等进行数据采集工作，其采集频率低，数据误差大，多点组网困难等缺点都很难克服，而且传统工业上用于检测氧气的传感器大多数通过其探头的电阻或电容变化来测定氧气浓度，易受到外界电场、磁场等的干扰。而且在易燃、易爆环境中还会带来安全方面的隐患。··发明内容为了解决背景技术中所提到的技术问题，本实用新型提供一种可应用LabVIEW软件的氧气、温湿度数据采集系统，该种系统可实现氧气、温湿度数据的高频率采样和多点数据采集，易于实现组网通信，具有较强的抗故障能力。本实用新型的技术方案是该种氧气、温湿度数据采集系统，包括氧气传感器、温度传感器和湿度传感器，其特征在于所述数据采集系统还包括氧气传感器数据处理电路、美国NI公司的PCI-6251数据采集卡和内置有LabVIEW软件的上位机；所述氧气传感器数据处理电路采用AD824运算放大器作为核心处理芯片，所述氧气传感器数据处理电路的信号输入端连接至氧气传感器的信号输出端，氧气传感器数据处理电路的信号输出端连接至PCI-6251数据采集卡的数据输出端；所述PCI-6251数据采集卡的数据输出端连接至上位机的数据输入端。另外，在以上方案基础上可以得到进一步优化方案，即在所述氧气传感器数据处理电路的数据输出端和PCI-6251数据采集卡的数据输入端之间连接有一个氧气数据处理中间缓冲电路。本实用新型具有如下有益效果该种系统构建了一个可以应用LabVIEW软件的氧气、温湿度数据采集系统，因此形成了一个虚拟仪器平台。这个平台具有强大的数据采集能力，友善的编程环境和多样化的网络通信能力，可更好地满足工农业生产的需要。该数据采集系统可实现数据的高频率采样，采样频率达到IKHz以上，同时该系统可实现多点数据采集，只要具备统一的监控终端上位机软件，就能够避免传统设备在多点采集时造成的资源浪费，而且可实现各个监控终端的组网通信，实现数据的远程交流，并且能够增强抗故障能力。另外，该系统外围电路少、可靠性好、稳定性好、灵敏度高、分析迅速等优点，具有广阔的市场应用前景。
图I是本实用新型的结构示意图。图2是展示本实用新型中所述氧气传感器数据处理电路的电气原理图。[0010]图3是展示本实用新型中所述氧气数据处理中间缓冲电路。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明由图I所示，该种基于LabVIEW软件的氧气、温湿度数据采集系统，包括氧气传感器、温度传感器和湿度传感器，其特征在于所述数据采集系统还包括氧气传感器数据处理电路、美国NI公司的PCI-6251数据采集卡和内置有LabVIEW软件的上位机；所述氧气传感器数据处理电路采用AD824运算放大器作为核心处理芯片，所述氧气传感器数据处理电路的信号输入端连接至氧气传感器的信号输出端，氧气传感器数据处理电路的信号输出端连接至PCI-6251数据采集卡的数据输出端；所述PCI-6251数据采集卡的数据输出端 连接至上位机的数据输入端。图2是展示本实用新型中所述氧气传感器数据处理电路的电气原理图。之所以需要添加该电路，是由于对于温度和湿度传感器的转换信号均为标准信号，而AJD-I氧气传感器只能将氧气信号转换成O 4mV电信号，需要进一步处理为I 5V标准信号后才能通过采集卡收集。该信号处理电路的核心芯片是AD824运算放大器，该放大器是美国模拟器件公司生产的单电源、低功耗、精密场效应输入的运算放大器，该放大器内部含有四个性能匹配的运算放大器。由于最初氧气信号是O 4mV的微弱小信号，同时该信号中存在着一定频率的扰动信号，影响氧气含量的测量精度，需要进行滤波去扰处理，因此，可以在所述氧气传感器数据处理电路的数据输出端和PCI-6251数据采集卡的数据输入端之间连接有一个氧气数据处理中间缓冲电路。其电路图如图3所示，该滤波电路采用RC滤波电路，其中电阻R可通过可调电阻进行微调，通过实际调试，选择合适的滤波电阻，从而滤除干扰信号。在本方案中采用美国NI公司生产的PCI-6251数据采集卡实现对氧气、温度、湿度传感器产生的电压信号的采集，通过LabVIEW软件自带的DAQ模块建立采集卡与终端机之间的通信。利用LabVIEW软件作为平台进行编程，设计出可以实现电压信号计算并且显示氧气、温度、湿度数值的上位机终端平台。本系统通过传感器对工况环境中的氧气、温度、湿度值进行采集之后，通过信号处理电路将其转换为I 5V的电压，然后利用NI PCI-6251数据采集卡对这些电压进行采集至LabVIEW分析平台，通过分析平台的算法，对上传的数据进行分析和计算，得出对应的工况环境信息值，并绘出变化曲线，同时找出工况环境中的极值和关键值，对这些极值和关键值进行存档，方便以后调用并做分析。而为了能够对工况环境进行全方位监控，采集卡可以同时对多点数据进行采集，并且同时可以有多套采集卡同时工作，大大增强了环境监控和采集能力；而每个采集卡对应一个终端LabVIEW平台，终端之间可以通过局域网进行通信，交换采集的数据信息，当其中一个终端平台遭遇采集故障时，只要采集卡和网络能够正常使用，其它终端平台就可以代替此终端进行数据分析工作，大大提高了整个监控系统的抗故障的能力。
权利要求1. 一种氧气、温湿度数据采集系统，包括氧气传感器、温度传感器和湿度传感器，其特征在于所述数据采集系统还包括氧气传感器数据处理电路、美国NI公司的PCI-6251数据采集卡和上位机；所述氧气传感器数据处理电路采用AD824运算放大器作为核心处理芯片，所述氧气传感器数据处理电路的信号输入端连接至氧气传感器的信号输出端，氧气传感器数据处理电路的信号输出端连接至PCI-6251数据采集卡的数据输出端；所述PCI-6251数据采集卡的数据输出端连接至上位机的数据输入端；在所述氧气传感器数据处理电路的数据输出端和PCI-6251数据采集卡的数据输入端之间连接有一个氧气数据处理中间缓冲电路。
专利摘要一种基于LabVIEW软件的氧气、温湿度数据采集系统。主要解决现有的此类数据采集系统中存在的频率低、数据误差大和多点组网困难的问题。其特征在于所述数据采集系统还包括氧气传感器数据处理电路、美国NI公司的PCI-6251数据采集卡和内置有LabVIEW软件的上位机；氧气传感器数据处理电路采用AD824运算放大器作为核心处理芯片，氧气传感器数据处理电路的信号输入端连接至氧气传感器的信号输出端，氧气传感器数据处理电路的信号输出端连接至数据采集卡的数据输出端；PCI-6251数据采集卡的数据输出端连接至上位机的数据输入端。所述系统可实现氧气、温湿度数据的高频率采样和多点数据采集，易于实现组网通信，具有较强的抗故障能力。
文档编号G01D21/02GK202676204SQ20122023184
公开日2013年1月16日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者邢思远, 刘小斌, 刘延军, 马一玫, 孟子慧, 孙悦含 申请人:东北石油大学