本发明专利技术公开了一种柴油发电机组混合信号采集装置，包括：中心控制逻辑电路（1）、模拟信号调理电路（2）和光耦隔离芯片（3）。采集电压信号时，电压、电流信号和仪表信号先通过信号调理芯片（4）调理，微处理器芯片（7）控制A/D转换芯片（6）工作，将模拟信号转换为数字信号，并接收转换后的数字信号。采集模拟信号时，微处理器芯片（7）分别给模拟开关芯片（5）地址线赋值，最终将模拟信号顺序输出，送给中心控制逻辑电路（1）进行采集。采集按钮信号和故障报警信号时，通过识别开关量信号的上升沿采集开关量信号。本发明专利技术采集信号全面，信号采集数据帧结构设计简单，提高了柴油发电机组电气参数监测能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种信号采集装置，特别是一种柴油发电机组混合信号采集装置。
技术介绍
柴油发电机组在运行过程中，产生的信号除电压、电流信号外，还包括：仪表信号、故障报警信号和按钮信号，仪表信号包括：油压、油温、水温信号，故障报警信号包括：过压、欠压、过频、欠频、超压、过流信号，按钮信号包括：启动、额速、怠速、供电、断电、停机信号。当前国内柴油发电机组信号采集装置，包括：信号处理板和信号采集板，采集信号数量较少，只采集电压、电流信号，未对以上“混合信号”进行全部采集，油压、油温、水温信号只进行仪表显示，未进行采集，对过压、欠压、过频、欠频、超压、过流信号只驱动执行部件动作，也未进行采集，启动、额速、怠速、供电、断电、停机按钮信号未作实时采集监控，这样在发生故障时，未能及时准确定位故障器件。另外当前国内柴油发电机组信号采集装置中，“采样率”靠配置单片机中的“中断寄存器”设定，这种方法只能设定一个采样率，对于采集频率复杂的柴油发电机组“混合信号”，用单片机“中断”方法设定的采样率匹配不同频率的“复杂信号”，会给程序编写带来很大困难。因此目前的信号采集装置测试性能较低。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种柴油发电机组混合信号采集装置，解决柴油发电机组的测试性能较低的问题。一种柴油发电机组混合信号采集装置，包括：中心控制逻辑电路、模拟信号调理电路和光耦隔离芯片；其中中心控制逻辑电路包括：A/D转换芯片和微处理器芯片，模拟信号调理电路包括：信号调理芯片和模拟开关芯片。模拟信号调理电路中信号调理芯片的输出端与模拟开关芯片的输入端通过印制板导线连接,模拟开关芯片的输出端与A/D转换芯片的输入端通过菲尼克斯端子连接，模拟开关芯片的输入端与微处理器芯片的输出端通过菲尼克斯端子连接，A/D转换芯片和微处理器芯片通过印制板导线双向连接，光耦隔离芯片的输出端与微处理器芯片的输入端通过菲尼克斯端子连接。柴油发电机组混合信号采集装置进行电压信号采集时，电压、电流信号和仪表信号先通过信号调理芯片调理，转换成满足中心控制逻辑电路接收要求的信号，信号调理芯片的输出信号传给模拟开关芯片，模拟开关芯片顺序选通模拟信号发送给A/D转换芯片，微处理器芯片控制A/D转换芯片工作，将模拟信号转换为数字信号，并接收转换后的数字信号。按钮信号和故障报警信号通过光耦隔离芯片转换为幅值满足中心控制逻辑电路接收要求的信号，传给微处理器芯片直接采集。柴油发电机组混合信号采集装置进行模拟信号采集时，信号调理芯片接收的信号是上端柴油发电机组的0V～5V交流信号，匹配不同电阻得到不同的分压值，最终将0V～5V交流信号调整到0V～2V信号，送给模拟开关芯片，模拟开关芯片有16路通道，4位地址线，在微处理器芯片控制下分别给模拟开关芯片地址线赋值，十六进制0000对应第1路，十六进制FFFF对应第16路，选通不同通道，驱动模拟开关芯片内部选通开关动作，最终将模拟信号顺序输出，送给中心控制逻辑电路进行采集。柴油发电机组混合信号采集装置进行按钮信号和故障报警信号采集时，只影响高低变化电平和变化时刻，对电压值影响不大，选用的调理方式为：按钮信号和故障报警信号经光耦隔离芯片隔离后，转化为TTL电平由微处理器芯片采集。微处理器芯片在采集过程中，占一个通道，16位数据，每一位代表1路开关量，剩余位补零，通过识别开关量信号的上升沿采集开关量信号。柴油发电机组混合信号采集装置进行逻辑控制时，中心控制逻辑电路中的A/D转换芯片数据口为8位数据线，模拟信号转换成16位数据后，由A/D转换芯片控制，轮流输出16位数据中的高8位和低8位数。本专利技术实时采集柴油发电机组运行时的数据，采集的数据上传到计算机，清楚显示出柴油发电机组运行时的电压信号、电流信号、仪表信号、故障报警信号和按钮信号的实时数据和波形，通过数据分析和波形图能清楚反映出柴油发电机组的运行状况。当柴油发电机组出现故障时，能准确定位出故障器件。附图说明图1一种柴油发电机组混合信号采集装置示意图。1.中心控制逻辑电路2.模拟信号调理电路3.光耦隔离芯片4.信号调理芯片5.模拟开关芯片6.A/D转换芯片7.微处理器芯片。具体实施方式一种柴油发电机组混合信号采集装置，包括：中心控制逻辑电路1、模拟信号调理电路2和光耦隔离芯片3；其中中心控制逻辑电路1包括：A/D转换芯片6和微处理器芯片7，模拟信号调理电路2包括：信号调理芯片4和模拟开关芯片5。模拟信号调理电路2中信号调理芯片4的输出端与模拟开关芯片5的输入端通过印制板导线连接,模拟开关芯片5的输出端与A/D转换芯片6的输入端通过菲尼克斯端子连接，模拟开关芯片5的输入端与微处理器芯片7的输出端通过菲尼克斯端子连接，A/D转换芯片6和微处理器芯片7通过印制板导线双向连接，光耦隔离芯片3的输出端与微处理器芯片7的输入端通过菲尼克斯端子连接。柴油发电机组混合信号采集装置进行电压信号采集时，电压、电流信号和仪表信号先通过信号调理芯片4调理，转换成满足中心控制逻辑电路1接收要求的信号，信号调理芯片4的输出信号传给模拟开关芯片5，模拟开关芯片5顺序选通模拟信号发送给A/D转换芯片6，微处理器芯片7控制A/D转换芯片6工作，将模拟信号转换为数字信号，并接收转换后的数字信号。按钮信号和故障报警信号通过光耦隔离芯片3转换为幅值满足中心控制逻辑电路1接收要求的信号，传给微处理器芯片7直接采集。柴油发电机组混合信号采集装置进行模拟信号采集时，信号调理芯片4接收的信号是上端柴油发电机组的0V～5V交流信号，匹配不同电阻得到不同的分压值，最终将0V～5V交流信号调整到0V～2V信号，送给模拟开关芯片5，模拟开关芯片5有16路通道，4位地址线，在微处理器芯片7控制下分别给模拟开关芯片5地址线赋值，十六进制0000对应第1路，十六进制FFFF对应第16路，选通不同通道，驱动模拟开关芯片5内部选通开关动作，最终将模拟信号顺序输出，送给中心控制逻辑电路1进行采集。柴油发电机组混合信号采集装置进行按钮信号和故障报警信号采集时，只影响高低变化电平和变化时刻，对电压值影响不大，选用的调理方式为：按钮信号和故障报警信号经光耦隔离芯片3隔离后，转化为TTL电平由微处理器芯片7采集。微处理器芯片7在采集过程中，占一个通道，16位数据，每一位代表1路开关量，剩余位补零，通过识别开关量信号的上升沿采集开关量信号。柴油发电机组混合信号采集装置进行逻辑控制时，中心控制逻辑电路1中的A/D转换芯片6供电电源为2.5V，选用内部参考电压2.048V，模拟信号输入范围为：0V～2.048V，输出的数字量为可选的5V/3.3V/2.5V电平。A/D转换芯片6的数据口为8位数据线，模拟信号转换成16位数据后，由A/D转换芯片6的BYTESWAP引脚控制，轮流输出16位数据中的高8位和低8位数。微处理器芯片7控制A/D转换芯片6工作，进行模数转换及读取数据。A/D转换芯片6的复位时间最小为10ns，在RD和CS引脚都为低电平时，按芯片转换时序将模拟信号转换为数字信号，转换脉冲宽度最小值为5ns；转换开始到有效数据产生的时间，其最大值为750ns。为适应不同频率信号的实时采集，微处理器芯片7设计帧结构、匹配不同采本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种柴油发电机组混合信号采集装置，其特征在于包括：中心控制逻辑电路（1）、模拟信号调理电路（2）和光耦隔离芯片（3）；其中中心控制逻辑电路（1）包括：A/D转换芯片（6）和微处理器芯片（7），模拟信号调理电路（2）包括：信号调理芯片（4）和模拟开关芯片（5）；模拟信号调理电路（2）中信号调理芯片（4）的输出端与模拟开关芯片（5）的输入端通过印制板导线连接, 模拟开关芯片（5）的输出端与A/D转换芯片（6）的输入端通过菲尼克斯端子连接，模拟开关芯片（5）的输入端与微处理器芯片（7）的输出端通过菲尼克斯端子连接，A/D转换芯片（6）和微处理器芯片（7）通过印制板导线双向连接，光耦隔离芯片（3）的输出端与微处理器芯片（7）的输入端通过菲尼克斯端子连接；柴油发电机组混合信号采集装置进行电压信号采集时，电压、电流信号和仪表信号先通过信号调理芯片（4）调理，转换成满足中心控制逻辑电路（1）接收要求的信号，信号调理芯片（4）的输出信号传给模拟开关芯片（5），模拟开关芯片（5）顺序选通模拟信号发送给A/D转换芯片（6），微处理器芯片（7）控制A/D转换芯片（6）工作，将模拟信号转换为数字信号，并接收转换后的数字信号；按钮信号和故障报警信号通过光耦隔离芯片（3）转换为幅值满足中心控制逻辑电路（1）接收要求的信号，传给微处理器芯片（7）直接采集；柴油发电机组混合信号采集装置进行模拟信号采集时，信号调理芯片（4）接收的信号是上端柴油发电机组的0V～5V交流信号，匹配不同电阻得到不同的分压值，最终将0V～5V交流信号调整到0V～2V信号，送给模拟开关芯片（5），模拟开关芯片（5）有16路通道，4位地址线，在微处理器芯片（7）控制下分别给模拟开关芯片（5）地址线赋值，十六进制0000对应第1路，十六进制FFFF对应第16路，选通不同通道，驱动模拟开关芯片（5）内部选通开关动作，最终将模拟信号顺序输出，送给中心控制逻辑电路（1）进行采集；柴油发电机组混合信号采集装置进行按钮信号和故障报警信号采集时，只影响高低变化电平和变化时刻，对电压值影响不大，选用的调理方式为：按钮信号和故障报警信号经光耦隔离芯片（3）隔离后，转化为TTL电平由微处理器芯片（7）采集；微处理器芯片（7）在采集过程中，占一个通道，16位数据，每一位代表1路开关量，剩余位补零，通过识别开关量信号的上升沿采集开关量信号；柴油发电机组混合信号采集装置进行逻辑控制时，中心控制逻辑电路（1）中的A/D转换芯片（6）数据口为8位数据线，模拟信号转换成16位数据后，由A/D转换芯片（6）控制，轮流输出16位数据中的高8位和低8位数。...
【技术特征摘要】
1.一种柴油发电机组混合信号采集装置，其特征在于包括：中心控制逻辑电路（1）、模拟信号调理电路（2）和光耦隔离芯片（3）；其中中心控制逻辑电路（1）包括：A/D转换芯片（6）和微处理器芯片（7），模拟信号调理电路（2）包括：信号调理芯片（4）和模拟开关芯片（5）；模拟信号调理电路（2）中信号调理芯片（4）的输出端与模拟开关芯片（5）的输入端通过印制板导线连接,模拟开关芯片（5）的输出端与A/D转换芯片（6）的输入端通过菲尼克斯端子连接，模拟开关芯片（5）的输入端与微处理器芯片（7）的输出端通过菲尼克斯端子连接，A/D转换芯片（6）和微处理器芯片（7）通过印制板导线双向连接，光耦隔离芯片（3）的输出端与微处理器芯片（7）的输入端通过菲尼克斯端子连接；柴油发电机组混合信号采集装置进行电压信号采集时，电压、电流信号和仪表信号先通过信号调理芯片（4）调理，转换成满足中心控制逻辑电路（1）接收要求的信号，信号调理芯片（4）的输出信号传给模拟开关芯片（5），模拟开关芯片（5）顺序选通模拟信号发送给A/D转换芯片（6），微处理器芯片（7）控制A/D转换芯片（6）工作，将模拟信号转换为数字信号，并接收转换后的数字信号；按钮信号和故障报警信号通过光耦隔离芯片（3）转换为幅值满足中心控制逻辑电路（1...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛会恩，徐晓彤，王刚，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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