一种多类型信号的高精度采集分析设备的制作方法

本发明属于工业控制领域，具体涉及一种多类型信号的高精度采集分析设备。

背景技术：

1、在加热电源的研制过程中，由于输出电流较大，且频率较低，对于加热电源输出端的可控硅的开通与关断状态需要严格的明确，尤其是在换向的时候如果处理不好就会出现环流，对可控硅造成损坏，甚至对整个主电路和负载造成严重的后果。因此在开发过程中需要采用数据的采集分析仪器去实时检测多个可控硅的状态，避免造成严重的后果。

2、在现有技术中，数据的采集分析仪器通常采用模拟信号采集电路和示波器显示的结构。该方案设备通过传感器将多个信号通道的数据输入到示波器中进行处理和分析。虽然这些方案在一定程度上能够满足数据采集和处理分析的需求，但也存在一些局限性。

3、现有的数据的采集分析仪器存在以下缺点。第一，示波器的通道数量通常只有4组，无法满足对多通道数据的采集和实时处理分析的要求。第二，示波器的各个通道共地，导致无法同时检测多电位信号，且不同信号间可能会存在干扰。第三，随着技术的发展，信号采集的采集频率和同步率的需求也越来越高，普通示波器难以满足。第四，现有技术中的信号处理往往只在示波器内部，缺少一定的自由度，许多过程参数不能够直接得到，无法对原始数据进行处理，缺乏针对特定领域的高级分析功能，限制了数据的深入挖掘和探索能力。

4、因此，设计一种能够同时采集来自多个传感器或信号源的信号数据，并提供全面的数据获取和分析能力的采集分析设备尤为重要。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种多类型信号的高精度采集分析设备。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

2、一种多类型信号的高精度采集分析设备，包括：

3、数据采集模块、中央处理器、存储中心和显示终端；其中，

4、所述数据采集模块包括可控硅通道和传感器通道，所述可控硅通道的通道接口采用隔离光耦进行光隔离，所述可控硅通道用于在所述中央处理器的控制下对加热电源输出端的可控硅的电压和工作状态进行采集，将采集到的可控硅的电压和工作状态发送至所述中央处理器；所述传感器通道用于对与所述加热电源连接的变压器的温度和所述加热电源输出的模拟信号进行采集，将采集到的信号发送至所述中央处理器；

5、所述中央处理器用于控制所述数据采集模块的采集频率和同步率，并对自身接收到的可控硅的电压、可控硅的工作状态、所述变压器的温度和所述模拟信号进行同步的数字化处理，将处理结果发送至所述存储中心；所述中央处理器根据收到的可控硅的电压和工作状态生成控制信号，交替控制所述可控硅的开通和关断，实现所述可控硅通道对所有可控硅的电压和工作状态进行采集；所述中央处理器还用于对所述处理结果进行分析，识别所述加热电源中的故障、异常或变化，并发送警示信息至所述存储中心；

6、所述存储中心用于对所述处理结果和所述警示信息进行存储；

7、所述显示终端用于通过串口通讯的方式将所述存储中心存储的处理结果和所述警示信息进行显示。

8、在本发明的一个实施例中，可控硅的数量为12个；其中，6个可控硅组成p组晶闸管变流电路，剩余6个可控硅组成n组晶闸管变流电路。

9、在本发明的一个实施例中，可控硅通道包括12个状态检测传感器；其中，

10、每一个状态检测传感器分别与1个可控硅连接，每一个状态检测传感器用于检测与自身连接的可控硅的电压和工作状态。

11、在本发明的一个实施例中，传感器通道包括：

12、输出电流检测传感器、输出电压检测传感器和温度检测传感器。

13、在本发明的一个实施例中，输出电流检测传感器用于检测所述加热电源的实时输出电流，所述输出电流检测传感器的通道接口采用所述隔离光耦进行光隔离；

14、所述输出电压检测传感器用于检测所述加热电源的实时输出电压，所述输出电压检测传感器的通道接口采用所述隔离光耦进行光隔离；

15、所述温度检测传感器用于检测所述变压器的实时温度数据，所述温度检测传感器的通道接口采用所述隔离光耦进行光隔离。

16、在本发明的一个实施例中，隔离光耦包括：发光二极管和光电晶体管。

17、在本发明的一个实施例中，中央处理器包括：atmel公司的型号为atmega128的微处理器芯片。

18、在本发明的一个实施例中，中央处理器根据收到的可控硅的电压和工作状态生成控制信号，交替控制所述可控硅的开通和关断，实现所述可控硅通道对所有可控硅的电压和工作状态进行采集的工作过程，包括：

19、所述中央处理器根据所述可控硅的电压和所述可控硅的工作状态生成控制信号，交替控制所述p组晶闸管变流电路中的2个可控硅开启、4个可控硅关断，或交替控制所述n组晶闸管变流电路中的2个可控硅开启、4个可控硅关断，进而实现所述可控硅通道对所有可控硅的电压和工作状态进行采集。

20、在本发明的一个实施例中，中央处理器还用于对所述处理结果进行分析，包括：

21、统计分析、趋势分析和模式识别。

22、在本发明的一个实施例中，存储中心包括：静态随机存取存储器。

23、本发明的有益效果：

24、本发明实施例所提供的方案中，通过可控硅通道和传感器通道实现多通道的数据采集，通过中央处理器交替控制可控硅的开通和关断，实现可控硅通道对所有可控硅的电压和工作状态进行采集，实现了多点位多电位的数据采集，显著提高了数据采集的效率和利用率，采用隔离光耦进行光隔离，避免不同信号之间的干扰；利用中央处理器对获取的多组数据进行同步数字化处理和分析，节省处理时间的同时，能实现对特定领域的高级分析功能。

技术特征：

1.一种多类型信号的高精度采集分析设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种多类型信号的高精度采集分析设备，其特征在于，所述可控硅的数量为12个；其中，6个可控硅组成p组晶闸管变流电路，剩余6个可控硅组成n组晶闸管变流电路。

3.根据权利要求2所述的一种多类型信号的高精度采集分析设备，其特征在于，所述可控硅通道包括12个状态检测传感器；其中，

4.根据权利要求3所述的一种多类型信号的高精度采集分析设备，其特征在于，所述传感器通道包括：

5.根据权利要求4所述的一种多类型信号的高精度采集分析设备，其特征在于，所述输出电流检测传感器用于检测所述加热电源的实时输出电流，所述输出电流检测传感器的通道接口采用所述隔离光耦进行光隔离；

6.根据权利要求5所述的一种多类型信号的高精度采集分析设备，其特征在于，所述隔离光耦包括：发光二极管和光电晶体管。

7.根据权利要求5所述的一种多类型信号的高精度采集分析设备，其特征在于，所述中央处理器包括：atmel公司的型号为atmega128的微处理器芯片。

8.根据权利要求7所述的一种多类型信号的高精度采集分析设备，其特征在于，所述中央处理器根据收到的可控硅的电压和工作状态生成控制信号，交替控制所述可控硅的开通和关断，实现所述可控硅通道对所有可控硅的电压和工作状态进行采集的工作过程，包括：

9.根据权利要求8所述的一种多类型信号的高精度采集分析设备，其特征在于，所述中央处理器还用于对所述处理结果进行分析，包括：

10.根据权利要求1所述的一种多类型信号的高精度采集分析设备，其特征在于，所述存储中心包括：静态随机存取存储器。

技术总结
本发明公开了一种多类型信号的高精度采集分析设备，包括：数据采集模块、中央处理器、存储中心和显示终端；数据采集模块包括可控硅通道和传感器通道，可控硅通道的通道接口采用隔离光耦进行光隔离；通过可控硅通道和传感器通道实现多通道的数据采集，通过中央处理器交替控制可控硅的开通和关断，实现可控硅通道对所有可控硅的电压和工作状态进行采集，实现了多点位多电位的数据采集，显著提高了数据采集的效率和利用率，采用隔离光耦进行光隔离，避免不同信号之间的干扰；利用中央处理器对获取的多组数据进行同步数字化处理和分析，节省处理时间的同时，实现对特定领域的高级分析功能。

技术研发人员：王媛,吕震,梁俊,邓建峰,李刚,任俊臣,弋于森,孙乐嘉,何琛琪
受保护的技术使用者：陕西送变电工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22