一种电压信号采集转接箱的制作方法

1.本实用新型涉及信号调理器技术领域，尤其是涉及一种电压信号采集转接箱。


背景技术：

2.随着科技的发展，各种不同电压之间的信号传输也越来越多，常用的电气控制元器件(继电器等)大部分是dc24v，而数据采集卡大部分是dc3.3v。因此，不同电压的器件不能直接相连，电压低的不能驱动电压高的元器件，电压高的驱动电压低的就会把电压低的元器件烧毁。传统的集成方式通常是在不同类型的器件之间增加变压器件或者复杂的变压电路来实现。这些方式仍存在一些缺点，例如成本较高、变压过程中信号的质量损耗较大、抗干扰性差等。其中，信号的质量损耗较大、抗干扰性差的问题在高速信号的传输过程中就显得尤为突出。同时，采集设备原配的接线方式大多都是通过螺丝接线端子，不便于现场接线传感器快速插拔。
3.因此，为了解决现有技术中存在的上述缺陷，需要提出一种在不同电压之间传输高速信号的方式，通过简单易构的转换集成箱完成不同电压信号的传输，提高高速信号传输的抗干扰能力，保证信号传输的准确性。


技术实现要素：

4.目前存在市场上现有电压信号的采集和转接设备存在成本较高、变压过程中信号的质量损耗较大、抗干扰性差、接线复杂等问题。
5.为解决上述技术问题，本技术提供了一种电压信号采集转接箱，包括箱体，箱体内包括依次连接的电压信号输入连接器、信号调理器和信号输出连接器，信号输出连接器的输出端连接数据采集控制器。其中，电压信号经电压信号输入连接器输入到信号调理器，信号调理器对输入的电流信号进行处理后，再通过信号输出连接器输出到数据采集控制器。
6.根据本技术的实施例，箱体外设箱体保护壳，箱体保护壳采用19英寸标准结构，高度1u，箱体保护壳整体采用不锈钢制造并且设有安装板，安装板用以将装有箱体的箱体保护壳安装在机柜内。
7.根据本技术的实施例，箱体正面设有混合信号面板，混合信号面板上均匀排布有电压信号输入连接器的信号接口。
8.根据本技术的实施例，箱体背面均匀布有信号输出连接器的信号接口，信号输出连接器采用scsi-68芯连接器，scsi-68芯连接器通过ni scsi-vhdci 68芯电缆连接到数据采集控制器。
9.根据本技术的实施例，电压信号输入连接器的信号接口采用6芯的快插拔接插件。
10.根据本技术的实施例，数据采集控制器采用型号为pxie-6363的电压和正交编码器。
11.根据本技术的实施例，数据采集控制器板载ni-stc3定时和同步技术，提供高级定时功能，包括独立的模拟和数字定时引擎和可重新触发的测量任务。
12.根据本技术的实施例，数据采集控制器通过4g/5g路由器实现其与远程客户端的连接，远程客户端通过vpn和网络穿透技术实现远程控制功能。
13.根据本技术的实施例，箱体上的电压信号输出连接器包括16路电压信号输入接口。
14.根据本技术的实施例，信号调理器包括电压信号输入端、缓存放大和a/d转换器和中央处理器，电压信号输入端将电压信号输出给缓存放大和a/d转换器的电压信号输入端，缓存放大和a/d转换器的数字信号输出端连接中央处理器的电压信号输入端，中央处理器的电压信号输出端连接信号输出连接器的输入端。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
16.1.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。
17.2.本实用新型的数据采集控制器采用了pxie-6363，用于pwm、编码器、频率、事件计数等应用，该设备利用高吞吐量pci express总线和多核优化的驱动程序和应用软件，提供了高性能功能。板载ni-stc3定时和同步技术提供高级定时功能，包括独立的模拟和数字定时引擎和可重新触发的测量任务。pxie-6363适用于从基本数据记录到控制和测试自动化等广泛的应用。
18.3.本实用新型中的电压信号采集转接箱实现了16通道集成在1u、19寸标准工业机箱内，携带轻便，同时该工业机箱采用不锈钢板制造，具有抗干扰能力。
19.4.本实用新型采用6芯母头连接器，实现快速插拔，操作方便。
附图说明
20.图1为本实用新型一种电压信号采集转接箱的整体框图；
21.图2为本实用新型一种电压信号采集转接箱的箱体正视图；
22.图3位本实用新型一种电压信号采集转接箱的箱体的后视图。
23.附图标记说明如下：
24.10.箱体，11.电压信号输入连接器的信号接口，12.信号输出连接器的信号接口。
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、图2和图3所示，示出了一种电压信号采集转接箱，包括箱体10，箱体10内包括依次连接的电压信号输入连接器、信号调理器和信号输出连接器，信号输出连接器的输出端连接数据采集控制器。
27.其中，电压信号经电压信号输入连接器输入到信号调理器，信号调理器对输入的电流信号进行处理后，再通过信号输出连接器输出到数据采集控制器。
28.进一步地，箱体10外设箱体保护壳，箱体保护壳采用19英寸标准结构，高度1u，箱体保护壳整体采用不锈钢制造并且设有安装板，安装板用以将装有箱体10的箱体保护壳安装在机柜内。
29.进一步地，箱体10正面设有混合信号面板，混合信号面板上均匀排布有电压信号输入连接器的信号接口11。信号接口在混合信号面板上的排布可以为从左至右包括2个usb接口，1个wan接口，2个lan接口，2个rs-422/485接口及3个编码器信号接口；信号接口也可为均匀排布在混合信号面板上的16路电压信号输入接口。
30.进一步地，信号输出连接器优选为lemo防水连接器。
31.进一步地，电压信号输入连接器的信号接口11采用6芯的快插拔接插件。
32.进一步地，箱体10背面均匀布有信号输出连接器的信号接口12，信号输出连接器采用scsi-68芯连接器，scsi-68芯连接器通过ni scsi-vhdci 68芯电缆连接到数据采集控制器；数据采集控制器采用型号为pxie-6363的电压和正交编码器，数据采集控制器板载ni-stc3定时和同步技术，提供高级定时功能，包括独立的模拟和数字定时引擎和可重新触发的测量任务。
33.进一步地，数据采集控制器通过4g/5g路由器实现其与远程客户端的连接，远程客户端通过vpn和网络穿透技术实现远程控制功能。在实际使用中，由于数据采集控制器和远程控制端相距较远，并且应用电压信号采集转接箱的设备会移动，无法通过有线网络或者wifi技术组网连接。因此在实验中，应用端和控制端各配置一台4g/5g的路由器，放入运营商的流量卡，通过移动网络，把二者接入internet，通过vpn和网络穿透技术实现远程控制的功能。
34.进一步地，路由器上设有ant-m,ant-a,wifi以及6683的gps天线插座。
35.进一步地，信号调理器包括电压信号输入端、缓存放大和a/d转换器和中央处理器，电压信号输入端将电压信号输出给缓存放大和a/d转换器的电压信号输入端，缓存放大和a/d转换器的数字信号输出端连接中央处理器的电压信号输入端，中央处理器的电压信号输出端连接信号输出连接器的输入端。
36.本实施例中电压信号采集转接箱的检测方法：
37.1、通道调零：使用端口测试工装连接输入、输出端口，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。
38.2、一致性检测：不调整端口测试工装，检测每个通道最大值、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。
39.综上所述，本实用新型至少具有如下有益效果：
40.1.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。
41.2.本实用新型的数据采集控制器采用了pxie-6363，用于pwm、编码器、频率、事件计数等应用，该设备利用高吞吐量pci express总线和多核优化的驱动程序和应用软件，提供了高性能功能。板载ni-stc3定时和同步技术提供高级定时功能，包括独立的模拟和数字定时引擎和可重新触发的测量任务。pxie-6363适用于从基本数据记录到控制和测试自动化等广泛的应用。
42.3.本实用新型中的电压信号采集转接箱实现了16通道集成在1u、19寸标准工业机箱内，携带轻便，同时该工业机箱采用不锈钢板制造，具有抗干扰能力。
43.4.本实用新型采用6芯母头连接器，实现快速插拔，操作方便。
44.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。