便携式记录仪制造技术

本实用新型专利技术提供了一种便携式记录仪，包括依次连接的电压调整模块、NI采集模块、数据处理单元和通信模块；所述电压调整模块用于连接外部电压信号并进行量程调节；所述NI采集模块用于采集所述量程调节后的电压信号并进行上传；所述数据处理单元用于接收上传的电压信号，处理后经过所述通信模块上传至上位机。本实用新型专利技术通过设计一种开放式的测试系统，使用户根据测量任务的需求自行配置，实现多种设备的信号采集、分析和处理，满足高量程、高精度、多通道的测量需求，同时该记录仪具有小巧便携、应用范围较广等优点，可满足工业现场复杂的测试环境。

Portable recorder

【技术实现步骤摘要】
便携式记录仪
本技术涉及工业领域信号采集和测试，特别涉及一种基于SignalPad的便携式记录仪。
技术介绍
工业领域中常常面临需要对现场信号设备进行测量的情况，特别是核电站这种特殊的工作环境中，为保证系统的所有设备处于正常的工作状态，必须定期对各种设备进行信号采集与测量。但是，传统的测量仪表往往需要人工携带，进入现场与待测量的设备接线进行测量，且该测量仪表往往量程较低、通道较少，不适用多种设备的信号采集和分析处理，并且，由于现场设备较多，工作量较大，测试时间不允许。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的主要目的在于提供一种便携式记录仪，通过设计一种开放式的测试系统，使用户根据测量任务的需求自行配置，实现多种设备的信号采集、分析和处理，满足高量程、高精度、多通道的测量需求，同时该记录仪具有小巧便携、应用范围较广等优点，可满足工业现场复杂的测试环境。本技术采用的技术方案为，一种便携式记录仪，包括依次连接的电压调整模块、NI采集模块、数据处理单元和通信模块；所述电压调整模块用于接收外部输入的电压信号并进行量程调节；所述NI采集模块用于采集所述量程调节后的电压信号并进行上传；所述数据处理单元用于接收上传的电压信号并处理，然后经过所述通信模块上传至上位机。由上，通过本技术提供的便携式记录仪可根据测量任务的需求自行配置，实现多种设备的信号采集、分析和处理，满足高量程、高精度、多通道的测量需求，同时该记录仪具有小巧便携、应用范围较广等优点，可满足工业现场复杂的测试环境。其中，所述数据处理单元采用CompactRIO嵌入式模块，该CompactRIO嵌入式模块包括实时嵌入式控制器、内置FPGA芯片的机箱和复数个I/O模块；所述实时嵌入式控制器与所述FPGA芯片连接，该FPGA芯片与复数个I/O模块以星型拓扑相连接后与实现与上位机及外接设备的通信；所述机箱设有复数个插槽，所述NI采集模块插接于该机箱上与FPGA芯片进行通信。由上，CompactRIO嵌入式模块是一种小巧而坚固的工业化控制与采集系统，利用可重新配置I/O(RIO)FPGA技术实现超高性能和可自定义功能，通过该CompactRIO嵌入式模块可以根据自己的需求自行配置多种设备的信号采集、分析和处理，并且该模块的工作性能和优化特性可与专门定制设计的硬件电路相媲美。进一步改进，还包括与所述数据处理单元连接的显示模块。由上，可用于显示记录仪的采集和测量状态，以及处理后的测量数据。进一步改进，还包括与所述数据处理单元连接的存储模块。由上，该便携式记录仪可内置存储模块，存储采集数据，也可通过设置一USB接口，通过插接U盘将采集数据存储到U盘内。进一步改进，还包括一箱体，所述电压调整模块、NI采集模块、数据处理单元和通信模块设置于该箱体内；所述箱体外部面板上设有与所述电压调整模块连接的复数组输入接口，用于连接外部信号；每组输入接口对应设有琴键开关，用于进行量程切换。由上，由于该便携式记录仪常应用于复杂的室外环境中，为保证上述各组成模块不被损坏，将上述各模块设置在一箱体内，通过箱外部面板上的接口实现与其他设备的通信连接，同时，该箱体还具有携带方便、小巧灵活的优点。其中，所述电压调整模块包括一量程调节电路，该量程调节电路包括电压输入端和电压输出端；该电压输入端依次串联第一单刀双掷开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第二单刀双掷开关后连接电压输出端；所述电压输入端还串联第三单刀双掷开关后连接至第三电阻与第四电阻的节点；还包括两个采集端子，分别连接第四电阻的两端，采集电压信号后输出至所述NI采集模块；所述两个采集端子之间还串联一瞬态抑制二极管。由上，通过按压琴键开关，来控制对应单刀双掷开关接通或断开，使四个电阻全部或部分接入电路，从而实现电压量程的调节。附图说明图1为本技术信号采集系统的结构框图；图2为本技术便携式记录仪的模块原理图；图3为本技术便携式记录仪的箱体结构图；图4为本技术电压调整模块的电路示意图。具体实施方式本技术的主要目的在于提供一种便携式记录仪，通过采用一种开放的测试系统，可以根据自己的需求自行配置多种设备的信号采集、分析和处理。下面参照附图所示，对本技术的工作原理进行详细描述。如图1所示，本技术所提供的便携式记录仪，主要应用于工业现场的信号采集系统中，该信号采集系统主要由依次连接的信号采集单元100、便携式记录仪200和工业计算机300三部分组成；所述信号采集单元100包括现场的仪表、采集设备和信号设备等；所述便携式记录仪200的核心为一套可根据现场采集任务进行自行配置和编程的采集系统。如图2所示，该便携式记录仪包括依次连接的电压调整模块210、NI采集模块220、数据处理单元230和通信模块240；还包括分别与所述数据处理单元230连接的显示模块250和存储模块260；所述电压调整模块210与外部待测量的设备连接，接收其多路电压信号，并根据电压信号的大小进行量程切换，使测量量程满足电压信号的需求；所述NI采集模块220根据采集命令，对经由电压调整模块210进入的电压信号进行采集，并上传至数据处理单元230进行内部处理，处理完成的信号可经由通信模块240上传至工业计算机300，在其软件界面进行波形显示，同时数据处理单元230处理后的信号还可进行保存，存储在该记录仪的存储模块260中，该记录仪的工作状态及采集的数据可经由显示模块250进行实时显示；所述数据处理单元230通过通信模块240与工业计算机300进行通信，接收其控制命令并上传处理后的电压信号，所述NI采集模块220根据数据处理单元230的采集命令通过电压调整模块210采集外部设备的电压信号，同时，该电压调整模块210还可根据外部输入电压信号的大小调整测量量程。其中，所述数据处理单元230采用CompactRIO嵌入式系统，该CompactRIO嵌入式系统是一种小巧而坚固的工业化控制与采集系统，主要包括一实时嵌入式控制器、带有可编程FPGA芯片的4或8槽可重新配置的机箱和复数个热插拔工业I/O模块；所述实时嵌入式控制器采用NIcRIO-9031型号的实时控制器，其内部包含一个工业级控制器，能够可靠而准确地执行LabView实时应用程序，并可提供多速率控制、进程执行跟踪、板载数据存储以及外部通信等功能。另外该实时控制器还配备9～30VDC的冗余电源输入，以太网网口，USB以及RS232接口；所述FPGA机箱通过其带有的槽口直接与所述NI采集模块插拔连接，可高速访问I/O电路模块并灵活实现定时、触发和同步等功能，并且，由于每个NI采集模块直连FPGA机箱，而非通过总线连接，因此CompactRIO系统几乎没有控制系统的响应延时问题。如图3所示，由于该便携式记录仪常应用于外界复杂的环境中，因此为保证使用寿命，该便携式记录仪还包括一箱体，上述电压调整模块210、NI采集模块220、数据处理单元230、通信模块240、显示模块250和存储模块260都设置于该箱体内；上述箱体的前部面板上具有八组信号输入通道，分别与内部的电压调整模块相连接，可实现8路0-60VDC电压的测量，每组通道包括两个端子，分别用于连接输入电压的正负极，每组通道的下方都设有琴键开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式记录仪，其特征在于，包括依次连接的电压调整模块、NI采集模块、数据处理单元和通信模块；所述电压调整模块用于接收外部输入的电压信号并进行量程调节；所述NI采集模块用于采集所述量程调节后的电压信号并进行上传；所述数据处理单元用于接收上传的电压信号并处理，然后经过所述通信模块上传至上位机。

【技术特征摘要】
1.一种便携式记录仪，其特征在于，包括依次连接的电压调整模块、NI采集模块、数据处理单元和通信模块；所述电压调整模块用于接收外部输入的电压信号并进行量程调节；所述NI采集模块用于采集所述量程调节后的电压信号并进行上传；所述数据处理单元用于接收上传的电压信号并处理，然后经过所述通信模块上传至上位机。2.根据权利要求1所述的便携式记录仪，其特征在于，所述数据处理单元采用CompactRIO嵌入式模块，该CompactRIO嵌入式模块包括实时嵌入式控制器、内置FPGA芯片的机箱和复数个I/O模块；所述实时嵌入式控制器与所述FPGA芯片连接，该FPGA芯片与复数个I/O模块以星型拓扑相连接后与实现与上位机及外接设备的通信；所述机箱设有复数个插槽，所述NI采集模块插接于该机箱上与FPGA芯片进行通信。3.根据权利要求1所述的便携式记录仪，其特征在于，还包括与所述数据处理单元连接的显示模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：常新彩，陶长兴，关济实，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司北京分公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11