一种应变信号转接箱的制作方法

1.本实用新型涉及信号调理器技术领域，尤其是涉及一种应变信号转接箱。


背景技术：

2.许多传感器的信号在输出前都需要进行调理之后才能精确数字化信号，信号转接箱的主要功能是接收信号并将其转换成更高电平的电信号；信号转换通常用于使用多种传感器进行测量的工业应用；由于使用的传感器不同，因此需要转换为所连接设备能使用的信号，都需要能被转换成标准过程信号。信号调理的典型应用包括放大、激励、隔离和滤波。多年以来，工程师通过分离连接到数据采集系统的前端系统来实现信号调理，而后再将经过调理以后的模拟信号转换为数字量。
3.技术的更新和设备的小型化使得现场施工需求能够将信号调理和模数转换功能集成到同一个设备中，并且通过信号转接线快速拔插连接检测对象的系统，同时该信号转接系统需要避免使用容易导致出错的连接电缆和转接器，从而可以达到更高的测量精度。但目前采集设备原配的接线方式都是通过螺丝接线端子，不便于现场接线采集设备的快速插拔连接。


技术实现要素：

4.目前存在市场上现有应变信号转接箱的自动化程度低，使用不够方便，同时精度较低的问题。
5.为解决上述技术问题，本技术提供了一种应变信号转接箱，包括：箱体外壳，背面设有安装板，箱体外壳的顶部设有散热孔；箱主体，安装于箱体外壳内，箱主体的正面设有80路应变信号输入连接器，箱主体背面设有输出连接器，箱主体的侧面设有电源接口；其中，应变信号输入连接器一端连接应变传感器，另一端连通基于pxi express系统的输入模块的通道，输入模块的输出端连通输出连接器的输入端，输出连接器的输出端连接相应的采集卡。
6.根据本技术的实施例，输入模块为同步输入模块，同步输入模块的每个通道提供了抗混叠和数字滤波器，用以消除噪声。
7.根据本技术的实施例，同步输入模块的每个通道具有一个独立可编程的激励电压。
8.根据本技术的实施例，应变信号箱的信号采集有多种接法，引脚众多，应变信号输入连接器可为6芯母头连接器，也可为10芯母头连接器
9.根据本技术的实施例，箱主体的背面均匀布有10个输出连接器，输出连接器为针脚密布的高密度连接器。
10.根据本技术的实施例，箱体外壳采用不锈钢制造，箱体外壳为19英寸标准结构，高度为4u。
11.根据本技术的实施例，电源接口外接ac220v电源，ac 220v电源供电采用带保险的
通用10a三芯插座。
12.根据本技术的实施例，电桥调节范围为120ω～170ω，调零范围≤10mv。
13.根据本技术的实施例，应变信号箱为1/4桥信号转接箱，对桥片电阻产生激励，输出桥片电压。
14.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
15.1.本实用新型的技术方案中集成信号调理，在同一设备上集成信号调理，使得设备尺寸更小、测量性能更高。集成的信号调理使设备组件更少从而简化了线缆管理和校准，进而降低了大通道数测量系统的安装和维护成本。
16.2.本实用新型的输入模块的每通道拥有独立可程控的放大器、滤波器和可编程电压，通道之间信号隔离度高，输出线性度好，具有较宽的频带响应和较高的精度。
17.3.本实用新型中的信号转接箱实现了80通道集成在3u、19寸标准工业机箱内，携带轻便。
18.4.本实用新型采用的输入模块为基于桥接的传感器提供集成数据采集和信号调理，具有更高的准确性、高数据吞吐量和同步特性，使本技术成为高密度测量系统的理想选择。
附图说明
19.图1为本实用新型一种应变信号转接箱的主视结构图；
20.图2为本实用新型一种应变信号转接箱的后视结构图；
21.图3为本实用新型一种应变信号转接箱的一个实施例中应变信号连接器的结构示意图；
22.图4为本实用新型一种应变信号转接箱的箱体外壳结构示意图。
23.附图标记说明如下：
24.10.箱体外壳，11.安装板，20.箱主体，21.应变信号输入连接器，22.输出连接器。
具体实施方式：
25.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
26.请参见图1至图4所示，示出了一种应变信号转接箱，包括箱体外壳10以及安装在箱体外壳10内的箱主体20，其中箱主体20集成了信号调理功能。
27.箱体外壳10背面设有安装板11，箱体外壳10的顶部设有散热孔。安装板11呈长方形，长方形的四个角设有圆孔，螺丝可通过圆孔将箱体外壳10固定在机箱内。
28.进一步地，箱体外壳10采用不锈钢制造，具有抗干扰能力。箱体外壳10为19英寸标准结构，高度为4u。
29.箱主体20安装于箱体外壳10内，箱主体20的正面设有80路应变信号输入连接器21，箱主体20背面设有输出连接器22，箱主体20的侧面设有电源接口。
30.进一步地，应变信号输入连接器21一端连接应变传感器，另一端连通基于pxi express系统的输入模块的通道，输入模块的输出端连通输出连接器22的输入端，输出连接器22的输出端连接相应的采集卡。
31.进一步地，输入模块为同步输入模块，同步输入模块的每个通道提供了抗混叠和数字滤波器，用以消除噪声；同步输入模块的每个通道具有一个独立可编程的激励电压。本实施例中，基于pxi express系统的输入模块优选为pxie-4330这款同步输入模块，该模块为25ks/s，24位，8通道pxi应变/桥输入模块，可以为基于桥接的传感器提供集成数据采集和信号调理。pxie-4330具有更高的准确性、高数据吞吐量和同步特性，使其成为高密度测量系统的理想选择。为了消除噪声，pxie-4330的每个通道提供了抗混叠和数字滤波器。每个通道还具有一个独立可编程的激励电压。此外，pxie-4330为每个通道提供遥感、内部电阻桥接和分流校准选项。
32.进一步地，应变信号箱的信号采集有多种接法，引脚众多，应变信号输入连接器21可为6芯母头连接器，也可为10芯母头连接器。根据pxie-4330和tb-4330的工作原理和引脚说明，120ohm的1/4桥路采集需要3根引脚，其中6芯母头连接器如图3所示，其引脚关系如下表所示：
33.表1应变信号引脚
34.引脚信号说明1/4桥aex
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bai
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cai+应变片-dsense+ esense
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fex+应变片+
35.进一步地，如图2所示，箱主体20的背面均匀布有10个输出连接器22，输出连接器22为针脚密布的高密度连接器。
36.进一步地，电源接口外接ac220v电源，ac 220v电源供电采用带保险的通用10a三芯插座。
37.进一步地，电桥调节范围为120ω～170ω，调零范围≤10mv。
38.进一步地，应变信号箱为1/4桥信号转接箱，对桥片电阻产生激励，输出桥片电压。
39.本实施例的检测方法：
40.1、通道调零：使用端口测试工装连接输入、输出连接器，调节前面板对应通道电位器，通过万用表mv档观察，对应通道能调节到0mv。
41.2、一致性检测：不调整端口测试工装，检测每个信号通道最大值、最小值在同一量级范围内。观察所有通道调节方向的一致性。例如：所有通道向左调整，从万用表显示值增加，向右调整，值减小。
42.综上所述，本实用新型一种应变信号转接箱具有以下有益效果：
43.1.本实用新型的技术方案中集成信号调理，在同一设备上集成信号调理，使得设备尺寸更小、测量性能更高。集成的信号调理使设备组件更少从而简化了线缆管理和校准，进而降低了大通道数测量系统的安装和维护成本。
44.2.本实用新型的输入模块的每通道拥有独立可程控的放大器、滤波器和可编程电压，通道之间信号隔离度高，输出线性度好，具有较宽的频带响应和较高的精度。
45.3.本实用新型中的信号转接箱实现了80通道集成在3u、19寸标准工业机箱内，携
带轻便。
46.4.本实用新型采用的输入模块为基于桥接的传感器提供集成数据采集和信号调理，具有更高的准确性、高数据吞吐量和同步特性，使本技术成为高密度测量系统的理想选择。
47.以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。