物联网前端数据采集与控制终端的数据采集方法
【专利摘要】本发明公开了一种物联网数据采集与控制终端的数据采集方法，在数据采集与控制终端的输入端接入隔离电路中进行信道隔离，该信道隔离采用模拟信号隔离放大器，对输入的微弱信号进行放大处理，然后对放大后的信号采用线性耦合器进行电气隔离线性耦合，该信号然后输送到AD转换输送端；在经过非线性转换之后，采用非线性补偿程序对经过了模数转换的信号进行线性插值处理，该线性插值处理在产品校准时，先将多个输入输出点关系进行线性化处理，记录为表格，作为参照校准表格；然后对实时得到的输入值进行校准；对不符合该参照校准表格的输入值，通过与相邻两个数据比较，得到线性比例，计算出线性校准后的输入数据。
【专利说明】物联网前端数据采集与控制终端的数据采集方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及物联网的数据采集与控制技术，尤其涉及多通道的数据采集并隔离的控制终端对数据进行采集并处理的方法。
【背景技术】
[0002]物联网前端通过采集传感器输出的模拟信号并转换成数字信号，并进行分析、处理、传输、存储和控制。目前常见的物联网前端总线式多通道数据采集终端均是采用直接将输入量进行仙转换的方式完成数据采集和传输。其优点在于简单、在理想环境中精度与线性度高，扩充通道方便，但是一旦脱离无干扰的理想环境，而是在复杂的工业环境下时，就会发生由于存在各种工业电气信号、噪声干扰，影响数据的采集的情况。由信号源或传感器输出的微弱信号传送到数据采集终端时，收到的往往是叠加了各种干扰信号的结果。直接将其送入数据采集终端进行模数转换，实际精度和线性度大受影响。
[0003]其次，多个传感器微弱信号如果不经过信道的隔离，可能有不同信道的信号相互干扰影响。其现象是当一个通道输入较大信号时，相临通道也有微弱的感应假信号响应，通道隔离度大受影响。另外，当工业传感器由不同的供电系统供电时，可能有很大的参考电平差异，直接将不同供电系统的地线通过数据采集终端连接，将有很大的安全隐患，轻则带来强干扰，严重的甚至损坏数据采集终端或其它系统设备。
【发明内容】
[0004]本发明针对以上提出了一种抗环境干扰能力强、精度高、线性度高的物联网数据采集与控制终端进行数据采集的方法，其数据线性度高并能减少多通道之间的互相干扰情况。
[0005]本发明所涉及的物联网数据采集与控制终端的数据采集方法，在数据采集与控制终端的输入端接入隔离电路中进行信道隔离，该信道隔离采用模拟信号隔离放大器，对输入的微弱信号进行放大处理，然后对放大后的信号采用线性耦合器进行电气隔离线性耦合，该信号然后输送到仙转换输送端；在经过非线性转换之后，采用非线性补偿程序对经过了模数转换的信号进行线性插值处理，该线性插值处理在产品校准时，先将多个输入输出点关系进行线性化处理，记录为表格，作为参照校准表格；然后对实时得到的输入值进行校准；对不符合该参照校准表格的输入值，通过与相邻两个数据比较，得到线性比例，计算出线性校准后的输入数据。
[0006]【【专利附图】
【附图说明】】
图1是本发明物联网前端数据采集与控制终端的结构示意图；
【【具体实施方式】】
下面将结合本发明附图和【具体实施方式】对本发明基于车牌号识别的停车场管理控制系统及其寻车方法进行进一步的详细说明。
[0007]物联网数据采集与控制终端的数据采集方法，在数据采集与控制终端的输入端接入隔离电路中进行信道隔离，该信道隔离采用模拟信号隔离放大器，对输入的微弱信号进行放大处理，然后对放大后的信号采用线性耦合器进行电气隔离线性耦合，该信号然后输送到仙转换输送端；在经过非线性转换之后，采用非线性补偿程序对经过了模数转换的信号进行线性插值处理，该线性插值处理在产品校准时，先将多个输入输出点关系进行线性化处理，记录为表格，作为参照校准表格；然后对实时得到的输入值进行校准；对不符合该参照校准表格的输入值，通过与相邻两个数据比较，得到线性比例，计算出线性校准后的输入数据。
[0008]如果系统单纯只引入了通道间信号隔离放大技术，就会带来新的问题，在原来的非隔离多通道信号数据采集终端中，由于信号直接送入模数转换，不经过变换处理，很好的保存了信号原有的线性度，一般的系统非线性度可以控制在0.05%。而当系统引入了通道间信号隔离放大技术后，由于隔离技术带来了线性恶化。整个系统的线性度就开始取决于隔离放大器，虽然采用的隔离放大器已经做了全面优化但非线性度仍然只能控制在0.2%的级别，比非隔离多通道信号数据采集终端高了一个数量级。则说明其线性度比非隔离多通道信号数据采集终端低了一个数量级。
[0009]为了满足日益严格的应用环境要求，必须采取新的技术来提高整个系统的非线性度。传统的非线性补偿技术通常是在信号处理所用的运算放大器中引入某种反馈，提高整个系统非线性度。而目前我们的输入信号形式可能是电流或电压，满度值随不同产品变化很大，直接在硬件级别实施非线性补偿困难极大，所以采用线性插值处理方式，在原有的中端设备上，没有显示窗口，使用时经常觉得不便，无法现场点检与查询。为方便现场点检与查询，在系统中加入1X0显示设备，即在未处理器上设置一个信号输出接口，在该信号输出接口外接1X0显示设备，进行数据显示。这一设计大大方便了用户，实现现场数据在线直读，方便故障诊断与设备维护，大大促进了巡检和设备维护效率的提高。
[0010]以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种物联网数据采集与控制终端的数据采集方法，其特征在于，在数据采集与控制终端的输入端接入隔离电路中进行信道隔离，该信道隔离采用模拟信号隔离放大器，对输入的微弱信号进行放大处理，然后对放大后的信号采用线性耦合器进行电气隔离线性耦合，该信号然后输送到AD转换输送端；在经过非线性转换之后，采用非线性补偿程序对经过了模数转换的信号进行线性插值处理，该线性插值处理在产品校准时，先将多个输入输出点关系进行线性化处理，记录为表格，作为参照校准表格；然后对实时得到的输入值进行校准；对不符合该参照校准表格的输入值，通过与相邻两个数据比较，得到线性比例，计算出线性校准后的输入数据。
【文档编号】G05B19/418GK104376128SQ201410543555
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】于广沅 申请人:于广沅