智能通用数据采集系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种智能通用数据采集系统。本实用新型解决在于解决存在结构复杂，通用性差的问题，其技术方案是：一种智能通用数据采集系统，与电脑进行连接，由电源供电，包括若干个传感器、信号调理电路、采样保持器、多路开关和数据转换单元，所述若干个传感器的输出端与所述信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与所述采样保持器的输入端连接，所述采样保持器的输出端通过多路开关与所述数据转换单元连接，所述数据转换单元的输出端与电脑通信连接。本实用新型工作性能稳定、可靠。
【专利说明】智能通用数据采集系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于数据采集系统，特别涉及一种通用性强，工作性能稳定、可靠等优点的智能通用数据采集系统。
【背景技术】
[0002]近年来，通用数据采集及其应用技术越来越受到人们关注。在工业自动化领域，经常必须将模拟量转换为数字量，供计算机进行数据处理和分析；在科学研究过程中，应用数据采集系统可获得大量动态信息，是研究物理过程的有利工具；在楼宇自动化系统中，应用数据采集系统采集环境信息，优化楼宇内灯光，加强对楼宇内危险源识别和报警。基于目前的应用需要，因此设计了一套通用的智能数据采集系统，通过简单的电路能够广泛适用于各类应用场合的智能通用数据采集系统势在必行。
[0003]相关的【背景技术】为:中国专利申请号CN201010158284.9
【公开日】2011年1月26日，一种采样电路，运行在采样阶段及保持阶段，其特征在于，该采样电路包含:放大器，具有第一输入端及用于输出输出信号的输出端；第一电容器，f禹接于该第一输入端，用于在该米样阶段对输入信号采样；第二电容器，具有耦接于该第一输入端的第一端，以及在该保持阶段耦接于该输出端且在该采样阶段与该输出端解耦的第二端，该第二电容器用于在该采样阶段对参考信号采样以及在该保持阶段接收来自于该第一电容器的电量；以及电压源，耦接于该第一输入端与该输出端之间，用于在该采样阶段提供预设电压电平，以移除该放大器的输入共模电压及输出共模电压之间的差异。但是此技术方案依然存在结构复杂，通用性差的问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型目的在于解决缺少通用的智能数据采集系统，各种数据信号采集不便利的问题，提供一种具有通用性强，工作性能稳定、可靠等优点的智能通用数据采集系统。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种智能通用数据采集系统，与电脑进行连接，由电源供电，包括若干个传感器、信号调理电路、采样保持器、多路开关和数据转换单元，所述若干个传感器的输出端与所述信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与所述采样保持器的输入端连接，所述采样保持器的输出端通过多路开关与所述数据转换单元连接，所述数据转换单元的输出端与电脑通信连接。本实用新型中传感器为输出电压信号的传感器，可以是压力传感器、温度传感器和其他以电压信号变化为输出值的串口输出的传感器，这些传感器均为现有产品，采样保持器也为现有成熟产品，输入信号调理电路通过各类传感器元件将观察对象的状态信息变化为电压信号，通过采样保持器和Α/D转换器读入，并与电脑进行通讯，由电脑完成相应的数据处理。本实用新型体积小，功耗低，有很好的线性响应，预留有若干个模数转换通道和与计算机通信的通道，本实用新型通过传感器将测量对象的状态转换为电压信号能按照要求可以大范围内调整输入信号的范围，可以实时或者按照采样要求采集信息，本实用新型实现数据采集系统与PC机的互联和实时通信，便于数据的进一步处理。
[0006]作为优选，所述数据转换单元为带有AD转换功能的单片机或带有AD转换功能的中央处理器。本实用新型中数据转换单元只需执行时序传输和AD转换功能，不需要对数据进行处理。
[0007]作为优选，所述数据转换单元还电连接有数据存储器。
[0008]作为优选，所述电源为蓄电池。
[0009]作为优选，所述信号调理电路包括MX232芯片、切换开关SW1、数据串口接口 CN1、数据串口接口 CN2、电容C46、电容C47、电容C48电容C49、电容C71、三极管Q1、三极管Q4、三极管Q5、二极管D2、二极管D3、电阻R30、电阻R31、电阻R37、电阻R83和电阻R84，数据串口接口 CN1和数据串口接口 CN2均为九针串行连接口，一个传感器的串口通过切换开关SW1与MX232芯片的T1 in脚和Rlout脚连接，所述另一个传感器的串口与MX232芯片的T2in脚和R2out脚连接，MX232芯片的V+脚通过电容C46与电源连接，所述MX232芯片的V-引脚通过电容C71接地，所述MX232芯片的C1+引脚与MX232芯片的C1-引脚连接，所述MX232芯片的GND引脚接地，MX232芯片的VCC端与电源连接，MX232芯片的VCC引脚还通过电容C49接地，所述MX232芯片的C2+引脚与MX232芯片的C2-引脚连接，MX232芯片的Tlout引脚与数据串口接口 CN1第四脚连接，数据串口接口 CN1的第三脚与MX232芯片的Rlin引脚连接，MX232芯片的T2out引脚与数据串口接口 CN2第四脚连接，数据串口接口 CN2的第三脚与MX232芯片的R2in引脚连接，数据串口接口 CN1的第一引脚通过电容C49与电源连接，数据串口接口 CN1的第一引脚还接地，数据串口接口 CN2的第一引脚接地，数据串口接口 CN1的第二引脚通过电阻R84与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的发射极与三极管Q4的基极之间通过二极管D2连接，二极管D2的发射极与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极与采样保持器的复位端连接，数据串口接口 CN1的第八引脚通过电阻R83与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的发射极与二极管D3的阳极连接，二极管D3的阴极与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的集电极与电阻R31的第一端连接，电阻R31的第二端与三极管Q1的基极连接，电阻R31的第二端通过电阻R37与三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的发射极与电源连接，三极管Q1的集电极通过电阻R30与采样保持器的BOOT端连接，三极管Q4和三极管Q5为NPN三极管，三极管Q1为PNP三极管。本实用新型中的信号调理电路结构简单，能够实现前端信号源输入的切换，数据输出稳定。
[0010]本实用新型的实质性效果是:1)通过传感器将测量对象的状态转换为电压信号；2)按照要求可以大范围内调整输入信号的范围；3)可以实时或者按照采样要求采集信息；4)实现数据采集系统与PC机的互联和实时通信，便于数据的进一步处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实施例的一种结构示意图；
[0012]图2为本实施例中信号调理电路的一种电路原理图。
[0013]图中:1、传感器，2、信号调理电路，3、采样保持器，4、多路开关，5、数据转换单元，6、电脑。
【具体实施方式】
[0014]下面通过具体实施例，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。
[0015]实施例:
[0016]一种智能通用数据采集系统(参见附图1和附图2)，与电脑6进行连接，由电源供电，包括若干个传感器1、信号调理电路2、采样保持器3、多路开关4和数据转换单元5，所述若干个传感器的输出端与所述信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与所述采样保持器的输入端连接，所述采样保持器的输出端通过多路开关与所述数据转换单元连接，所述数据转换单元的输出端与电脑通信连接。所述数据转换单元为带有AD转换功能的单片机或带有AD转换功能的中央处理器。所述数据转换单元还电连接有数据存储器。所述电源为蓄电池。所述信号调理电路包括MX232芯片、切换开关SW1、数据串口接口CN1、数据串口接口 CN2、电容C46、电容C47、电容C48电容C49、电容C71、三极管Q1、三极管Q4、三极管Q5、二极管D2、二极管D3、电阻R30、电阻R31、电阻R37、电阻R83和电阻R84，数据串口接口 CN1和数据串口接口 CN2均为九针串行连接口，一个传感器的串口通过切换开关SW1与MX232芯片的Tlin脚和Rlout脚连接，所述另一个传感器的串口与MX232芯片的T2in脚和R2out脚连接，MX232芯片的V+脚通过电容C46与电源连接，所述MX232芯片的V-引脚通过电容C71接地，所述MX232芯片的C1+引脚与MX232芯片的C1-引脚连接，所述MX232芯片的GND引脚接地，MX232芯片的VCC端与电源连接，MX232芯片的VCC引脚还通过电容C49接地，所述MX232芯片的C2+引脚与MX232芯片的C2-引脚连接，MX232芯片的Tlout引脚与数据串口接口 CN1第四脚连接，数据串口接口 CN1的第三脚与MX232芯片的R1 in引脚连接，MX232芯片的T2out引脚与数据串口接口 CN2第四脚连接，数据串口接口CN2的第三脚与MX232芯片的R2in引脚连接，数据串口接口 CN1的第一引脚通过电容C49与电源连接，数据串口接口 CN1的第一引脚还接地，数据串口接口 CN2的第一引脚接地，数据串口接口 CN1的第二引脚通过电阻R84与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的发射极与三极管Q4的基极之间通过二极管D2连接，二极管D2的发射极与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极与采样保持器的复位端连接，数据串口接口 CN1的第八引脚通过电阻R83与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的发射极与二极管D3的阳极连接，二极管D3的阴极与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的集电极与电阻R31的第一端连接，电阻R31的第二端与三极管Q1的基极连接，电阻R31的第二端通过电阻R37与三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的发射极与电源连接，三极管Q1的集电极通过电阻R30与采样保持器的BOOT端连接，三极管Q4和三极管Q5为NPN三极管，三极管Q1为PNP三极管。
[0017]本实施例中传感器为输出电压信号的传感器，可以是压力传感器、温度传感器和其他以电压信号变化为输出值的串口输出的传感器，这些传感器均为现有产品，采样保持器也为现有成熟产品，输入信号调理电路通过各类传感器元件将观察对象的状态信息变化为电压信号，通过采样保持器和Α/D转换器读入，并与电脑进行通讯，由电脑完成相应的数据处理。本实用新型体积小，功耗低，有很好的线性响应，预留有若干个模数转换通道和与计算机通信的通道，本实用新型通过传感器将测量对象的状态转换为电压信号能按照要求可以大范围内调整输入信号的范围，可以实时或者按照采样要求采集信息，本实用新型实现数据采集系统与PC机的互联和实时通信，便于数据的进一步处理。
[0018]以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
【权利要求】
1.一种智能通用数据采集系统，与电脑进行连接，由电源供电，其特征在于:包括若干个传感器、信号调理电路、采样保持器、多路开关和数据转换单元，所述若干个传感器的输出端与所述信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与所述采样保持器的输入端连接，所述采样保持器的输出端通过多路开关与所述数据转换单元连接，所述数据转换单元的输出端与电脑通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能通用数据采集系统，其特征在于:所述数据转换单元为带有八0转换功能的单片机或带有虹)转换功能的中央处理器。
3.根据权利要求2所述的一种智能通用数据采集系统，其特征在于:所述数据转换单元还电连接有数据存储器。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种智能通用数据采集系统，其特征在于:所述电源为蓄电池。
5.根据权利要求4所述的一种智能通用数据采集系统，其特征在于:所述信号调理电路包括1X232芯片、切换开关311、数据串口接口⑶1、数据串口接口⑶2、电容046、电容.047,电容048电容049、电容071、三极管01、三极管04、三极管05、二极管02、二极管03、电阻尺30、电阻831、电阻837、电阻883和电阻884，数据串口接口⑶1和数据串口接口⑶2均为九针串行连接口，一个传感器的串口通过切换开关311与1X232芯片的111=脚和町011七脚连接，另一个传感器的串口与1X232芯片的12111脚和以0此脚连接，1X232芯片的7+脚通过电容046与电源连接，所述1X232芯片的乂-引脚通过电容071接地，所述1X232芯片的￠1+引脚与1X232芯片的(:1-引脚连接，所述1X232芯片的⑶0引脚接地，1X232芯片的^端与电源连接，1X232芯片的乂⑶引脚还通过电容049接地，所述1X232芯片的￠2+引脚与1X232芯片的(:2-引脚连接，1X232芯片的了10此引脚与数据串口接口⑶1第四脚连接，数据串口接口 ￠^1的第三脚与1X232芯片的町化引脚连接，1X232芯片的！'20此引脚与数据串口接口⑶2第四脚连接，数据串口接口⑶2的第三脚与1X232芯片的82111引脚连接，数据串口接口 ￠^1的第一引脚通过电容049与电源连接，数据串口接口⑶1的第一引脚还接地，数据串口接口⑶2的第一引脚接地，数据串口接口 (^1的第二引脚通过电阻狀4与三极管04的基极连接，三极管04的发射极接地，三极管04的发射极与三极管04的基极之间通过二极管02连接，二极管02的发射极与三极管04的基极连接，三极管04的集电极与采样保持器的复位端连接，数据串口接口 ￠^1的第八引脚通过电阻狀3与三极管05的基极连接，三极管呖的发射极接地，三极管05的发射极与二极管03的阳极连接，二极管03的阴极与三极管呖的基极连接，三极管05的集电极与电阻831的第一端连接，电阻831的第二端与三极管的基极连接，电阻831的第二端通过电阻837与三极管的发射极连接，三极管的发射极与电源连接，三极管的集电极通过电阻830与采样保持器的800丁端连接，三极管04和三极管05为册X三极管，三极管为？册三极管。
【文档编号】G05B19/042GK204178176SQ201420474637
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月21日 优先权日:2014年8月21日
【发明者】石一辉 申请人:石一辉