一种高频无线淬火介质温度采集系统的制作方法

本实用新型涉及一种温度采集系统，尤其涉及一种新型高频无线淬火介质温度采集系统。

背景技术：

随着科学技术的发展，电子技术正朝着高速化，集成化，小型化的方向发展，目前国内已有的淬火介质温度采集装置，数据信号采集频率低，易受探棒表面静电信号的干扰，也容易受前置放大器温度漂移的影响。因此一种新型高频无线淬火介质温度采集系统的开发很有必要。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高频无线淬火介质温度采集系统，该淬火介质发温度采集系统数据信号采集频率高，抗干扰能力强。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种高频无线淬火介质温度采集系统，包括信号采集端和信号接收端；所述信号采集端依次包括热电偶温度传感器、信号调理电路、AD数模转换器、数字信号处理电路和无线数据发送电路，所述热电偶温度传感器与信号调理电路的输入端连接，信号调理电路的输出端与AD数模转换器的模拟输入端连接，AD数模转换器的数字量输出端与数字信号处理电路输入端连接，数字信号处理电路的输出端连接无线数据发送电路，所述信号采集端通过无线数据发送电路发送无线蓝牙信号；所述信号接收端包括中央处理器以及与中央处理器连接的无线数据接收电路和RS232通信电路，所述中央处理器通过无线数据接收电路接收无线蓝牙信号，所述中央处理器通过RS232通信电路与PC终端连接；所述信号采集端的无线数据发送电路与信号接收端的无线数据接收电路通过蓝牙连接。

其中，所述信号接收端还包括与中央处理器连接的供电单元、键盘输入单元和显示单元。

其中，所述热电偶温度传感器为K型热电偶温度传感器，所述热电偶温度传感器位于探棒的中心。

其中，所述蓝牙型号为cc2541蓝牙芯片。

其中，所述数字信号处理电路采用的单片机型号为STM8S103K3，单片机有2处VCC电源供电，VCC连接RE3与CE3串联后接地，单片机包括NRST引脚，NRST与CE3串联后接地，单片机还包括VSS端口、VCAP端口和VDD端口，VSS端口接地，VSS端口连接CE1与VCAP端口串联，VSS端口通过CE2与VDD端口连接，VDD端口连接VCC；单片机还包括PB4/I2C_SCL端口和PB5/I2C_SDA端口，PB4/I2C_SCL与RE6串联接VCC，PB4/I2C_SCL与RE6和RE5串联连接PB5/I2C_SDA。

其中，所述AD数模转换器的型号为AD8495的AD数模转换器。

与现有技术相比，本实用新型技术方案所具有的有益效果是：

本实用新型淬火介质温度采集系统用于对淬火介质的的温度信号进行高速采集，形成温度特性曲线，并对温度特性曲线进行数据分析处理；本实用新型淬火介质温度采集系统在热电偶信号数模转换前增加了信号调理电路，从而提高系统处理信号时的防干扰能力；最后本实用新型淬火介质温度采集系统通过无线蓝牙传输信号，测量方便，实现数据实时传输和分析。

附图说明

图1为本实用新型高频无线淬火介质温度采集系统的原理图；

图2为本实用新型高频无线淬火介质温度采集系统的信号走向图；

图3为信号调理电路和AD数模转换器的电路图；

图4为数字信号处理电路的电路图；

图5为无线数据发送电路的电路图；

图6为无线数据接收电路的电路图；

图7为本实用新型温度采集系统采集的温度信号经分析处理后形成的温度特性曲线。

具体实施方式

以下对本实用新型的技术方案做进一步说明，但是本实用新型所要求保护的范围并不局限于此。

如图1～6所示，本实用新型高频无线淬火介质温度采集系统，包括信号采集端和信号接收端；信号采集端依次包括热电偶温度传感器、信号调理电路、AD数模转换器、数字信号处理电路和无线数据发送电路，热电偶温度传感器与信号调理电路的输入端连接，信号调理电路的输出端与AD数模转换器的模拟输入端连接，AD数模转换器的数字量输出端与数字信号处理电路输入端连接，数字信号处理电路的输出端连接无线数据发送电路，信号采集端通过无线数据发送电路发送无线蓝牙信号；信号接收端包括中央处理器以及与中央处理器连接的无线数据接收电路、RS232通信电路、供电单元、键盘输入单元和显示单元，中央处理器通过无线数据接收电路接收无线蓝牙信号，中央处理器通过RS232通信电路与PC终端连接；信号采集端的无线数据发送电路与信号接收端的无线数据接收电路通过蓝牙连接，供电单元为中央处理器(Android系统)供电。

热电偶温度传感器为K型热电偶温度传感器，热电偶温度传感器位于探棒的中心，主要把温度信号转换为电势信号传输到信号调理电路。

所述信号调理电路是一个低通滤波器，热电偶的长引线类似于天线的作用，拾取多余的干扰信号把干扰信号过滤掉，信号调理电路是一个滤波器，消除探棒表面静电信号的干扰。

AD数模转换器是一种将热电偶正负极的温度电势转换为数字信号，电势信号通过信号调理电路传递到型号为AD8495的AD数模转换器内，输入到AD8495的微弱信号经过放大之后，输出一个与热电偶测量端温度成正比的电压，AD8495的输出精度为5mv/℃，AD8495带有初始化校准精度，通过单点温度校准消除初始校准点的误差，AD8495内置一个固定增益的仪表放大器，该放大器具有高共模抑制性能，能够抑制热电偶的长引线拾取的共模噪声。

如图3所示，信号调理电路和AD数模转换器电路连接图，JG连接热电偶传感器两端，JG1连接RG2至端口IN-，IN-连接CG3接地，IN-连接RG2和RG3串联接地，JG2连接RG1至端口IN+，IN+与CG1连接接地，IN-与IN+之间串联CG2，AD8495数模转换器还包括VSS端口和REF端口，REF端口接地，REF端口与VSS端口连接，OUT端口与SENSE端口短接，OUT端口连接CG5接地，OUT端口连接至图4的单片机的16号端口AIN0/PB0，AD8495数模转换器还包括VCC端口，VCC端口通过CG4接地，CG6与CG4并联。

数字信号处理电路主要是STM8S103K3单片机电路，本单片机电路主要实现开关机控制、显示控制、电量检测、键盘输入、并对数据进行采集运算处理，然后将信号发送给无线数据发送电路。

如图4所示，STM8S103K3单片机电路有2处VCC电源供电，VCC连接RE3与CE3串联后接地，单片机包括NRST引脚，NRST与CE3串联后接地，单片机还包括VSS端口、VCAP端口和VDD端口，VSS端口接地，VSS端口连接CE1与VCAP端口串联，VSS端口通过CE2与VDD端口连接，VDD端口连接VCC；单片机还包括PB4/I2C_SCL端口和PB5/I2C_SDA端口，PB4/I2C_SCL与RE6串联接VCC，PB4/I2C_SCL与RE6和RE5串联连接PB5/I2C_SDA；单片机还包括AIN1/PB1端口和AIN0/PB0端口，AIN0/PB0端口通过AD_K与图3中AD8495的6号引脚OUT端口连接，单片机还包括PD5/UART_TX端口和PD6/UART_RX端口，PD5/UART_TX端口与RE1连接至图6中的RXD1端口，PD6/UART_RX端口与RE2连接至图5中的TXD端口。

无线数据发送电路是一种将温度信号通过蓝牙进行高频发送；蓝牙型号为cc2541蓝牙芯片，2.4GHz，支持2Mbps数据传输速率。

如图5所示，无线数据发送电路中BL_TXD通过RF2连接至QF1基级，QF1基级连接RF1，RF1和RF3串联连接至QF1集电极，QF1发射极连接QF2发射极，QF2发射极接地，QF1集电极连接QF2基极，QF2集电极连接RF4接电源VCC，QF2集电极连接至图4的PD5/UART_TX端口。

无线数据接收电路是一种将温度信号进行高速率接收，对数据进行高频采集，并将接收到的数据传输给单片机，在单片机内通过算法进行数据的运算处理。

如图6所示，无线数据接收电路中RXD1通过RF6连接至QF3基级，QF3基级连接RF5和RF7串联连接至QF3集电极，QF3发射极连接QF4发射极，QF4发射极接地，QF3集电极连接QF4基极，QF4集电极连接RF8接电源VCC，QF4集电极连接至图5的BL_TXD端口。

本实用新型淬火介质温度采集系统是将热电偶温度传感器所在的探棒连接手柄，手柄与主机之间通过蓝牙传输信号，并把信号以2.4Ghz的速率传送数据，达到高频无线淬火油温温度采集的目的，本实用新型淬火介质温度采集系统数据信号采集频率高，抗干扰性强，不易受探棒表面静电信号的干扰。

由于淬火介质在测试过程中温度信号变化快，为了能够精确的记录淬火介质的温度变化，需要更高频率的温度采集系统来记录淬火介质的温度变化，图7为本实用新型淬火介质温度采集系统采集到的淬火介质温度特性曲线。

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，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。而这些属于本实用新型的精神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。