多通道压力数据采集电路及多通道压力数据采集系统技术方案

本发明专利技术提供一种多通道压力数据采集电路，包括：D/A输出单元，对多个压力测量设备的每一个输出用于激励压力测量设备的电流或电压；输出隔离电源，与外部电源连接，并对D/A输出单元供电；多个A/D采集单元，每个A/D采集单元输入来自一个压力测量设备的模拟压力测量信号，并将其转换为数字压力测量信号；多个测量隔离电源，每个测量隔离电源与外部电源连接，并与一个A/D采集单元连接而对其供电；控制单元，对D/A输出单元输出数字控制信号，从多个A/D采集单元接收数字压力测量信号并将其向外部输出；数模隔离转换单元，连接在控制单元和D/A输出单元之间；和多个模数隔离转换单元，每个模数隔离转换单元连接在控制单元和一个A/D采集单元之间。

Multi channel pressure data acquisition circuit and multi-channel pressure data acquisition system

The invention provides a multi channel pressure data acquisition circuit, including: D/A output unit, each output of a pressure measuring device for current or voltage excitation pressure measuring equipment; power supply, connected with an external power supply, power supply and the D/A output unit; a plurality of A/D acquisition unit, each A/D acquisition unit input analog pressure measurement signal from a pressure measuring device, and convert it to digital signal; a plurality of measuring isolated power supply, each measurement power is connected with an external power supply, and with a A/D acquisition unit is connected with the power supply; the control unit, to digital output D/A control signal output unit and receive digital pressure from multiple A/D acquisition unit measurement signal and its output to the outside; analog isolation conversion unit is connected to the control unit and the output unit of D/A Each module is connected between the control unit and a A/D acquisition unit.

【技术实现步骤摘要】
多通道压力数据采集电路及多通道压力数据采集系统
本专利技术涉及一种压力数据采集装置，具体地涉及一种多通道压力数据采集电路及采用了该电路的多通道压力数据采集系统。
技术介绍
在石油、化工、冶金、电力、纺织、水利等工业及科研领域中，都必须使用各种压力测量设备进行压力的检测与分析，压力测量设备是现代工业领域使用最多的测量装置之一。具备电信号输出的压力测量设备种类繁多，常用的类型有：恒流激励压力传感器、恒压激励压力传感器、电流型压力变送器、电压型压力变送器等。压力测量设备的测试精度和稳定性必须进行定期的计量和校准。在压力测量设备的生产厂家，压力测量设备必须进行严格的精度和稳定性测试以满足厂家的内控技术指标，厂家往往采用多台压力测量设备同时测试的方法来提高测试效率。由此，产生了对多通道压力数据采集装置的需求。该多通道压力数据采集装置可以大幅提高具备电信号输出的压力测量设备的测试效率和测试精确度，具有十分广泛的应用价值。传统的多通道压力数据采集装置(系统)，例如有图1的电路框图所示的电路结构。该多通道压力数据采集装置包括可调标准信号源、多功能标准测量表、可调直流电源和多路切换开关。可调标准信号源、多功能标准测量表和可调直流电源通过多路切换开关及连接线缆与多个压力测量设备连接，采用多路切换开关逐个扫描的方式对多个压力测量设备的输出信号进行测量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术课题图1所示的传统的多通道压力数据采集装置具有如下缺点。(1)由于采用多路切换开关逐个扫描的测量方式，测量时间长，测量效率低下。(2)由于采用多路切换开关逐个扫描的测量方式，被测设备只有在测试期间被供电，导致被测设备无法得到有效的预热。(3)在测试过程中，要求激励源和测量表(或测量电路)实现电气隔离，否则差分输出的压力传感器和隔离信号输出的变送器不能被正确测试。但很多时候，激励源和测量表会由于保护接地导致无法实现电气隔离。(4)通常多路切换开关的导通电阻和连接线缆的线电阻是比较大的，对于恒压源激励的传感器来说，由于线路电阻会导致传感器的实际供电电压下跌。而传感器的输出信号大小与供电电压成正比关系，这会导致传感器无法被正确的测试。(5)数据采集系统集成度低，故障率高，造价高昂。本专利技术是为了解决上述技术课题而做出的，其目的在于提供一种多通道压力数据采集电路及多通道压力数据采集系统，其能够实现对多个压力测量设备同时供电和并行测量，所有测量通道实现路路电气隔离，测量通道与信号源、电源实现电气隔离。进而，本专利技术的目的在于提供一种多通道压力数据采集电路及多通道压力数据采集系统，其还能够实现所有压力测量设备的快速接线、远端激励电压测量、传感器输入阻抗测试等功能。进而，本专利技术的目的在于提供一种多通道压力数据采集电路及多通道压力数据采集系统，其还能够提高系统集成度，降低故障率和系统成本。解决技术课题的技术手段为了达成上述目的，本专利技术提供一种多通道压力数据采集电路，包括：D/A输出单元，其能够对多个压力测量设备的每一个输出用于激励所述压力测量设备的电流或电压；输出隔离电源，其与外部电源连接，并对所述D/A输出单元供电；多个A/D采集单元，每个A/D采集单元输入来自一个所述压力测量设备的模拟压力测量信号，并将其转换为数字压力测量信号；与所述多个A/D采集单元相同数量的多个测量隔离电源，每个测量隔离电源与外部电源连接，并与一个所述A/D采集单元连接而对其供电；控制单元，其对所述D/A输出单元输出数字控制信号，从所述多个A/D采集单元接收所述数字压力测量信号并将其向外部输出；数模隔离转换单元，其连接在所述控制单元和所述D/A输出单元之间，所述控制单元经由该数模隔离转换单元对所述D/A输出单元输出数字控制信号；和与所述多个A/D采集单元相同数量的多个模数隔离转换单元，每个模数隔离转换单元连接在所述控制单元和一个所述A/D采集单元之间，每个所述A/D采集单元经由一个所述模数隔离转换单元对所述控制单元输出所述数字压力测量信号。所述多通道压力数据采集电路还可以在每个所述A/D采集单元与一个所述模数隔离转换单元之间连接有一条独立的测量地线；所述D/A输出单元具有共用的输出地线；所述控制单元、所述数模隔离转换单元和所述多个模数隔离转换单元具有共用的数字地线，多个所述测量地线、所述输出地线和所述数字地线彼此不连接。所述多通道压力数据采集电路还可以包括与所述多个A/D采集单元相同数量的多个信号档位切换单元，每个信号档位切换单元与一个A/D采集单元和所述D/A输出单元连接，每个A/D采集单元通过一个所述信号档位切换单元输入来自一个所述压力测量设备的模拟压力测量信号，所述D/A输出单元通过一个所述信号档位切换单元对一个所述压力测量设备输出用于激励所述压力测量设备的电流或电压。所述多通道压力数据采集电路中，还可以在每个所述信号档位切换单元还连接有用于采集每个压力测量设备的远端激励电压的远端激励电压采集线，每个所述信号档位切换单元能够切换输出所述模拟压力测量信号和所述远端激励电压至所述A/D采集单元，所述控制单元根据采集到的所述远端激励电压的值来控制所述D/A输出单元的输出值。所述多通道压力数据采集电路可以被做成数据采集板卡，其能够通过设置于外部设备的卡槽与所述外部设备连接。为了达成上述目的，本专利技术还提供一种多通道压力数据采集系统，包括至少一个上述多通道压力数据采集电路；用于处理来自所述至少一个多通道压力数据采集电路的压力测量信号的处理装置；和与所述至少一个多通道压力数据采集电路和所述处理电路连接的连接装置，用于从所述至少一个多通道压力数据采集电路接收压力测量信号，并将所述压力测量信号发送到所述处理装置。所述连接装置可以包括：具有串口通道的背板，所述串口通道与所述至少一个多通道压力数据采集电路连接，用于以串口形式接收来自所述至少一个多通道压力数据采集电路的各压力测量信号；和具有输出网口的以太网串口服务器，与所述串口通道连接，所述输出网口与所述处理装置连接，所述以太网服务器利用通讯协议将串口形式的所述各压力测量信号转换成网口形式的各压力测量信号，并将转换的各压力测量信号发送到所述处理装置。所述通讯协议可以为TCP/IP协议。技术效果根据本专利技术的多通道压力数据采集电路及多通道压力数据采集系统，由于采用并行工作模式，所有的压力测量设备同时供电，同时测量，大幅提高了测量速度，同时在整个测试过程中，被测设备不断电，保证充分预热。进一步，根据本专利技术的多通道压力数据采集电路及多通道压力数据采集系统，所有测量通道实现路路电气隔离，测量通道与信号源、电源实现电气隔离，最大程度上实现被测试设备的测试兼容性。进一步，根据本专利技术的多通道压力数据采集电路及多通道压力数据采集系统，还能够实现所有压力测量设备的快速接线、远端激励电压测量、传感器输入阻抗测试等功能。进一步，根据本专利技术的多通道压力数据采集电路及多通道压力数据采集系统，多通道压力数据采集系统采取分布加载式集成模式，系统可连接多个多通道压力数据采集电路，每个采集电路配置有6个通道，降低单一设备损坏导致测试工作中断的问题。进一步，根据本专利技术的多通道压力数据采集电路及多通道压力数据采集系统，其还能够提高系统集成度，降低故障率和系统成本提高系统集成度。附图说明图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道压力数据采集电路，包括:D/A输出单元，其能够对多个压力测量设备的每一个输出用于激励所述压力测量设备的电流或电压；输出隔离电源，其与外部电源连接，并对所述D/A输出单元供电；多个A/D采集单元，每个A/D采集单元输入来自一个所述压力测量设备的模拟压力测量信号，并将其转换为数字压力测量信号；与所述多个A/D采集单元相同数量的多个测量隔离电源，每个测量隔离电源与外部电源连接，并与一个所述A/D采集单元连接而对其供电；控制单元，其对所述D/A输出单元输出数字控制信号，从所述多个A/D采集单元接收所述数字压力测量信号并将其向外部输出；数模隔离转换单元，其连接在所述控制单元和所述D/A输出单元之间，所述控制单元经由该数模隔离转换单元对所述D/A输出单元输出数字控制信号；和与所述多个A/D采集单元相同数量的多个模数隔离转换单元，每个模数隔离转换单元连接在所述控制单元和一个所述A/D采集单元之间，每个所述A/D采集单元经由一个所述模数隔离转换单元对所述控制单元输出所述数字压力测量信号。

【技术特征摘要】
1.一种多通道压力数据采集电路，包括:D/A输出单元，其能够对多个压力测量设备的每一个输出用于激励所述压力测量设备的电流或电压；输出隔离电源，其与外部电源连接，并对所述D/A输出单元供电；多个A/D采集单元，每个A/D采集单元输入来自一个所述压力测量设备的模拟压力测量信号，并将其转换为数字压力测量信号；与所述多个A/D采集单元相同数量的多个测量隔离电源，每个测量隔离电源与外部电源连接，并与一个所述A/D采集单元连接而对其供电；控制单元，其对所述D/A输出单元输出数字控制信号，从所述多个A/D采集单元接收所述数字压力测量信号并将其向外部输出；数模隔离转换单元，其连接在所述控制单元和所述D/A输出单元之间，所述控制单元经由该数模隔离转换单元对所述D/A输出单元输出数字控制信号；和与所述多个A/D采集单元相同数量的多个模数隔离转换单元，每个模数隔离转换单元连接在所述控制单元和一个所述A/D采集单元之间，每个所述A/D采集单元经由一个所述模数隔离转换单元对所述控制单元输出所述数字压力测量信号。2.如权利要求1所述的多通道压力数据采集电路，其特征在于，在每个所述A/D采集单元与一个所述模数隔离转换单元之间连接有一条独立的测量地线；所述D/A输出单元具有共用的输出地线；所述控制单元、所述数模隔离转换单元和所述多个模数隔离转换单元具有共用的数字地线，多个所述测量地线、所述输出地线和所述数字地线彼此不连接。3.如权利要求1或2所述的多通道压力数据采集电路，其特征在于，还包括与所述多个A/D采集单元相同数量的多个信号档位切换单元，每个信号档位切换单元与一个A/D采集单元和所述D/A输出单元连接，每个A/D采集单元通过一个所述信号档位切换单元输入来自一个所述压力测量设备的模拟压...

【专利技术属性】
技术研发人员：高洪军，朱大伟，林建军，孙云龙，
申请(专利权)人：北京康斯特仪表科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11