智能电学采集系统技术方案

本发明专利技术的智能电学采集系统，包括智能设备,电学采集器,智能设备和电学采集器通过无线方式交互数据，电学采集器用于采集电子元件的电学参数并处理后通过无线方式发送给智能设备，智能设备配置有处理电学参数的计算机应用程序，将收到的电学参数处理成报表或图表或报警信号后显示。该系统利用了现有生活中人手一台的智能设备，构建能与其通信的电学采集器，该电学采集系统具有了强大的数据处理与存储功能，具有智能仪器的特点。本系统使得测量方式更加智能化，作为教学仪器需要考虑学生做实验时所会出现的各种问题，并具有自动绘制实时曲线图，随机发生电表是否调零等人性化功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量仪器领域，具体涉及一种智能电学参数采集系统。
技术介绍
随着微电子技术的高速发展，智能仪器也发展到了一个新的阶段。现在，外围电路正朝着单片集成化、数字化、智能化、网络化、多功能、微功耗、高可靠性的方向发展。现广大学校使用的传统电压表和安培表主要由电阻，机械表头或普通液晶表头组成，众所周知此类电表无数据的处理与存储功能，学生在使用过程中如果没有注意量程，容易把电表烧坏。且学生在使用电表时易出现信号极性接反、过载、数据调用错误等损毁仪表的问题。而现有的万用表在测试功能与显示方面侧重较多，只具有单独的测量与显示功能，并不具有数据的处理与存储和与移动设备等智能设备连接功能，测量方式也不够智能化，人性化。由于传统万用表需要做显示部分电路，成本不可避免的会大大提高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种智能电学采集系统。本专利技术采用如下技术方案，构造智能电学采集系统，包括智能设备,电学采集器,智能设备和电学采集器通过无线方式交互数据，电学采集器用于采集电子元件的电学参数并处理后通过无线方式发送给智能设备，智能设备配置有处理电学参数的计算机应用程序，将收到的电学参数处理成报表或图表或报警信号后显示。优选的，所述电学采集器，包括主控模块，采集模块，A/D转换模块和蓝牙模块；采集模块，用于采集电子元件的电学参数模拟量，并将该电学参数模拟量输出给A/D转换模块，其输出端连接A/D转换模块；A/D转换模块，用于将电学参数模拟量转换成数字量并输出给主控模块，其输出端连接主控模块；主控模块，将接收到的电学参数用融合算法计算后，通过蓝牙模块发送给智能设备，其与蓝牙模块连接；蓝牙模块，用于向智能设备发送电学参数并接收来自智能设备的指令。优选的，所述智能设备包括发送和接收模块，记录和存储模块，计算模块，绘图模块，显示模块和调校和量程选择模块；发送和接收模块，用于接收来自电学采集器的电学参数，向电学采集器发送调校指令；记录和存储模块，用于记录和存储接收到的电学参数记录；计算模块，用于将接收到的电学参数处理成其他类型的数据输出给绘图模块或显示模块；绘图模块，将计算模块计算出来的参数绘制成相应的图表或者曲线或者报警提示并输出给显示模块；显示模块，用于显示计算结果或绘图模块输出的图表、曲线、报警提示；调校和量程选择模块，用于接收用户的调校指令的输入。本专利技术的有益技术效果是：1.利用了现有生活中人手一台的智能设备，构建能与其通信的智能电学采集器，该电学采集系统具有了强大的数据处理与存储功能，具有智能仪器的特点。2.本系统使得测量方式更加智能化，人性化。作为教学仪器需要考虑学生做实验时所会出现的各种问题，本系统具有信号极性接反提示、过载提示、数据调用错误提示功能，并具有自动绘制实时曲线图，随机发生电表是否调零等人性化功能。3.成本大幅度降低。利用现有的智能设备，不需制作显示部分硬件。显示与控制功能全部由智能设备完成。4.总体功耗低。利用低功耗单片机和蓝牙芯片降低了系统整体功耗。使得电学采集器待机时间延长，不需要频繁充电或更换电池。【附图说明】图1实施例一中的智能电学采集系统组成框图；图2实施例一中的智能电学采集系统的采集模块电路原理图；图3实施例一中的智能电学采集系统的A/D转换模块电路原理图；图4实施例一中的智能电学采集系统A/D转换模块的A/D转换芯片时序图；图5实施例一中的智能电学采集系统中主控模块和A/D转换模块的A/D转换芯片连接的电路原理图；图6实施例一中的智能电学采集系统中智能设备的组成框图；【具体实施方式】为了使本专利的技术方案和技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本专利的具体实施方式进行详细描述。实施例一：如图1，本实施例中的智能电学采集系统，包括智能设备,电学采集器,智能设备和电学采集器通过无线方式交互数据。电学采集器用于采集电子元件的电学参数并处理后通过无线方式发送给智能设备，智能设备配置有处理电学参数的计算机应用程序(以下简称APP)，将收到的电学参数处理成报表或图表或报警信号后显示。本实施例中的无线方式为蓝牙通信。电学采集器，包括主控模块，电源，采集模块，A/D转换模块，蓝牙模块。采集模块，用于采集电子元件的电学参数模拟量，并将该电学参数模拟量输出给A/D转换模块，其输出端连接A/D转换模块。电路原理图如图2，用户在智能设备上选择量程，智能设备将通过蓝牙无线方式向电学采集器发送控制信号，控制相应量程的继电器导通，如选择200V量程，则继电器K7导通，测量电压输出给模数转换芯片ICL7135转换成数字信号。A/D转换模块，用于将电学参数模拟量转换成数字量并输出给主控模块，其输出端连接主控模块。电路原理图如图3,采用型号为ICL7135的典型应用电路。ICI7135是一个高精度的4位双积分模数转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB选通控制的BCD码输出,使用方便，价格低。通过BUSY、STROBE与B1-B8的关系，由图4的时序图可以看出当BUSY信号跳回低电平时，STROBE端会输出5个负脉冲，并且每个负脉冲代表相应BCD码在个、十、百、千、万所输出的内容。主控模块将所得到的BCD码信号进行处理，将数据通过蓝牙发送给智能设备。主控模块，将接收到的电学参数用融合算法计算后，通过蓝牙模块发送给智能设备，其与蓝牙模块连接。蓝牙模块，用于向智能设备发送电学参数并接收来自智能设备的指令。本实施例中的电学采集器的主控模块和蓝牙模块集成在一起，采用型号为nrf518222的集成电路。其与A/D转换模块连接的电路原理如图5。电源模块，用于向电学采集器的其它模块提供电源，其输出端连接其它模块的电源脚。本实施例中，电源模块采用可充电电池，可以用现有技术中的各种移动电源补充电能，提高电学采集器的便携性。智能设备，包括发送和接收模块，记录和存储模块，计算模块，绘图模块，显示模块，调校和量程选择模块。本实施例中的智能设备采用人们生活中的智能手机，可利用现有的显示和计算硬件，降低智能电学采集系统的成本，且利用了智能手机的应用广泛性，只需配置相应的APP，便实现了电学采集系统的智能性。发送和接收模块，用于接收来自电学采集器的电学参数，向电学采集器发送操作指令。本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能电学采集系统，包括智能设备,电学采集器,智能设备和电学采集器通过无线方式交互数据，其特征在于：电学采集器用于采集电子元件的电学参数并处理后通过无线方式发送给智能设备，智能设备配置有处理电学参数的计算机应用程序，将收到的电学参数处理成报表或图表或报警信号后显示。

【技术特征摘要】
1.智能电学采集系统，包括智能设备,电学采集器,智能设备和电学采
集器通过无线方式交互数据，其特征在于：电学采集器用于采集电子元件
的电学参数并处理后通过无线方式发送给智能设备，智能设备配置有处理
电学参数的计算机应用程序，将收到的电学参数处理成报表或图表或报警
信号后显示。
2.如权利要求1所述的智能电学采集系统，其特征在于：所述电学采
集器，包括主控模块，采集模块，A/D转换模块和蓝牙模块；
采集模块，用于采集电子元件的电学参数模拟量，并将该电学参数模
拟量输出给A/D转换模块，其输出端连接A/D转换模块；
A/D转换模块，用于将电学参数模拟量转换成数字量并输出给主控模
块，其输出端连接主控模块；
主控模块，将接收到的电学参数用融合算法计算后，通过蓝牙模块发
送给智能设备，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵慧元，陈景国，田刚，张连波，唐佳林，栾博悦，彭文亮，
申请(专利权)人：北京理工大学珠海学院，
类型：发明
国别省市：广东;44