一种波形记录装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种波形记录装置，包括：处理单元、数字逻辑单元、存储单元、时钟及监视单元、通信单元、数据采集单元和电源变换单元。数据采集单元向处理单元输出电流或电压数据，数字逻辑单元实现波形记录装置的时序逻辑控制，接收并将外部的控制指令处理后输出至处理单元。处理单元将处理后的数据输出至存储单元。时钟及监视单元为处理单元、数字逻辑单元提供时钟和复位信号，时钟及监视单元实时监控电源变换单元提供的电源。处理单元通过通信单元上传存储单元中的数据，实现对外通信。电源变换单元分别为处理单元、数字逻辑单元和数据采集单元提供电源。本实用新型专利技术能够解决现有波形记录装置电路结构复杂、安装繁琐和功能单一的技术问题。

A waveform recording device

The utility model discloses a waveform recording device, which comprises a processing unit, a digital logic unit, a storage unit, a clock and monitoring unit, a communication unit, a data acquisition unit and a power conversion unit. The data acquisition unit outputs the current or voltage data to the processing unit, and the digital logic unit implements the sequential logic control of the waveform recording device, and receives and processes the external control instructions to the processing unit. The processing unit outputs the processed data to the storage unit. The clock and monitor unit provide clock and reset signal for processing unit and digital logic unit. The clock and monitor unit monitors the power supplied by the power conversion unit in real time. The processing unit uploads the data in the storage unit through the communication unit to realize the external communication. The power conversion unit provides power for the processing unit, the digital logic unit and the data acquisition unit respectively. The utility model can solve the technical problems of complicated circuit structure, cumbersome installation and single function of the existing waveform recording device.

【技术实现步骤摘要】
一种波形记录装置
本技术涉及电子电气
，尤其是涉及一种波形记录装置。
技术介绍
波形记录装置又被称为多通道暂态记录仪、便携式波形记录仪、录波仪、数字录波仪、电力录波仪、便携式录波仪。波形记录仪应用广泛，功能强大，能够实现包括数据采集，数据压缩存储，波形分析与统计，图形绘制工具，频谱分析工具，波形组合运算工具，谐波分析，有效值计算，功率计算，三相对称性分析等在内的诸多功能。随着应用领域的不断拓展，业内对波形记录装置的尺寸要求越来越小，输出方式也要求灵活多样，然而目前已有的波形记录装置体积较大、输出方式也较为单一。现有波形记录装置主要存在以下技术问题：（1）现有的波形记录设备基本都采用独立的DSP计算波形数据，ARM管理数据，采用两套独立的小系统电路，电路复杂、设计庞大；（2）现有的波形记录装置实现存储功能需要依靠外部的UPS（UninterruptiblePowerSystem，不间断电源）来实现掉电延时供电来记录掉电时刻的波形，导致安装结构十分复杂；（3）现有的波形记录装置通常采用本地FLASH存储，通过以太网将数据上传上位机，这种方式功能单一，一旦以太网通信模块损坏，波形数据无法送出。因此，开发一种波形记录装置，同时满足便携性和功能多样性的要求，成为当前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种波形记录装置，解决现有波形记录装置电路结构复杂、安装繁琐和功能单一的技术问题。为了实现上述技术目的，本技术具体提供了一种波形记录装置的技术实现方案，一种波形记录装置，包括：处理单元、数字逻辑单元、存储单元、时钟及监视单元、通信单元、数据采集单元、电源变换单元；所述数据采集单元与所述处理单元相连，所述数据采集单元向所述处理单元输出电流或电压数据，由所述处理单元对数据进行处理；所述数字逻辑单元与所述处理单元相连，所述数字逻辑单元实现波形记录装置的时序逻辑控制，接收外部的控制指令，并将所述控制指令处理后输出至所述处理单元；所述存储单元与所述处理单元相连，所述处理单元将处理后的数据输出至所述存储单元，并实现对所述存储单元的数据读写；所述时钟及监视单元分别与所述处理单元、数字逻辑单元相连，所述时钟及监视单元为所述处理单元、数字逻辑单元提供时钟信号，所述时钟及监视单元为所述处理单元、数字逻辑单元提供复位信号，所述时钟及监视单元实时监控所述电源变换单元提供的电源；所述通信单元与所述处理单元相连，所述处理单元通过所述通信单元上传所述存储单元中的数据，并接收外部的控制指令，从而实现对外通信；所述电源变换单元与所述处理单元、数字逻辑单元和数据采集单元分别相连，所述电源变换单元分别为所述处理单元、数字逻辑单元和数据采集单元提供电源。优选的，所述处理单元采用双核处理器结构，并包括一个用于完成装置逻辑控制及数据管理的ARM处理器和一个用于完成波形数据计算处理的DSP处理器。优选的，所述通信单元包括串行接口电路、以太网接口电路和CAN接口电路，外部的上位机通过所述以太网接口电路或CAN接口电路实现波形记录装置的运行监控、故障记录和程序下载。优选的，所述存储单元包括：用于存储波形记录数据的NANDFLASH存储器；用于存储所述DSP处理器和所述ARM处理器操作系统文件、应用程序的NANDFLASH存储器；用于运行操作系统和应用程序，以及实现所述DSP处理器实时数据缓存的DDR2存储器；用于存取波形记录装置故障事件记录的FRAM存储器；用于实现波形数据移动存储的SD存储器和USB存储器。优选的，所述处理单元通过EMIF接口连接所述NANDFLASH存储器、CAN接口电路和数据采集单元。优选的，所述处理单元通过DDR接口连接所述DDR2存储器，通过I2C接口连接所述FRAM存储器，通过SPI接口连接所述NANDFLASH存储器，通过MMC/SD接口连接所述SD存储器，通过USB接口连接所述USB存储器。优选的，所述处理单元通过GPIO接口连接所述数字逻辑单元，通过UART接口连接所述串行接口电路，通过EMAC接口连接所述以太网接口电路。优选的，所述电源变换单元包括滤波电路、储能电路、电源变换单元一和电源变换单元二。输入为24V电源经过所述滤波电路处理后，进入所述储能电路进行储能，所述储能电路输出24V直流电压至所述电源变换单元一，将24V直流电压转换为±15V和5V直流电压；5V直流电压再经过所述电源变换单元二转换为1.2V、3.3V、1.8V直流电压。优选的，所述处理单元采用TI的OMAPL138芯片。优选的，所述数字逻辑单元采用ALTERA的EPM1270T144I5N可编程逻辑器件芯片。通过实施上述本技术提供的波形记录装置的技术方案，具有如下有益效果：（1）本技术电路结构精简、安装简便、输出方式和实现功能多样；（2）本技术处理单元基于双核处理器结构，DSP核完成波形计算，ARM核完成逻辑控制，二者结合能够同时完成复杂实时数据处理与逻辑控制功能；（3）本技术支持数据移动存储，数据存储管理方式灵活，支持以太网、CAN、串口等多种方式通信，接口丰富；（4）本技术能够同时兼容记录±10V、±5V的模拟信号，适用范围广、通用性极强。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。图1是本技术波形记录装置一种具体实施例的系统结构框图；图2和图3是本技术波形记录装置一种具体实施例中数字逻辑单元的电路原理图；图4和图5是本技术波形记录装置一种具体实施例中存储单元的电路原理图；图6和图7是本技术波形记录装置一种具体实施例中通信单元的电路原理图；图8是本技术波形记录装置一种具体实施例中数据采集单元的电路原理图；图中：1-处理单元，2-数字逻辑单元，3-存储单元，4-时钟及监视单元，5-通信单元，6-数据采集单元，7-电源变换单元。具体实施方式为了引用和清楚起见，将下文中使用的技术名词、简写或缩写记载如下：CPLD：ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件；ARM：一种精简指令集微处理器；DSP：DigitalSignalProcessor，数字信号处理器。为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如附图1至附图8所示，给出了本技术波形记录装置的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。如附图1所示，一种波形记录装置的具体实施例，包括：处理单元1、数字逻辑单元2、存储单元3、时钟及监视单元4、通信单元5、数据采集单元6、电源变换单元7。数据采集单元6与处理单元1相连，数据采集单元6向处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波形记录装置，其特征在于，包括：处理单元（1）、数字逻辑单元（2）、存储单元（3）、时钟及监视单元（4）、通信单元（5）、数据采集单元（6）、电源变换单元（7）；所述数据采集单元（6）与所述处理单元（1）相连，所述数据采集单元（6）向所述处理单元（1）输出电流或电压数据，由所述处理单元（1）对数据进行处理；所述数字逻辑单元（2）与所述处理单元（1）相连，所述数字逻辑单元（2）实现波形记录装置的时序逻辑控制，接收外部的控制指令，并将所述控制指令处理后输出至所述处理单元（1）；所述存储单元（3）与所述处理单元（1）相连，所述处理单元（1）将处理后的数据输出至所述存储单元（3），并实现对所述存储单元（3）的数据读写；所述时钟及监视单元（4）分别与所述处理单元（1）、数字逻辑单元（2）相连，所述时钟及监视单元（4）为所述处理单元（1）、数字逻辑单元（2）提供时钟信号，所述时钟及监视单元（4）为所述处理单元（1）、数字逻辑单元（2）提供复位信号，所述时钟及监视单元（4）实时监控所述电源变换单元（7）提供的电源；所述通信单元（5）与所述处理单元（1）相连，所述处理单元（1）通过所述通信单元（5）上传所述存储单元（3）中的数据，并接收外部的控制指令，从而实现对外通信；所述电源变换单元（7）与所述处理单元（1）、数字逻辑单元（2）和数据采集单元（6）分别相连，所述电源变换单元（7）分别为所述处理单元（1）、数字逻辑单元（2）和数据采集单元（6）提供电源。...

【技术特征摘要】
1.一种波形记录装置，其特征在于，包括：处理单元（1）、数字逻辑单元（2）、存储单元（3）、时钟及监视单元（4）、通信单元（5）、数据采集单元（6）、电源变换单元（7）；所述数据采集单元（6）与所述处理单元（1）相连，所述数据采集单元（6）向所述处理单元（1）输出电流或电压数据，由所述处理单元（1）对数据进行处理；所述数字逻辑单元（2）与所述处理单元（1）相连，所述数字逻辑单元（2）实现波形记录装置的时序逻辑控制，接收外部的控制指令，并将所述控制指令处理后输出至所述处理单元（1）；所述存储单元（3）与所述处理单元（1）相连，所述处理单元（1）将处理后的数据输出至所述存储单元（3），并实现对所述存储单元（3）的数据读写；所述时钟及监视单元（4）分别与所述处理单元（1）、数字逻辑单元（2）相连，所述时钟及监视单元（4）为所述处理单元（1）、数字逻辑单元（2）提供时钟信号，所述时钟及监视单元（4）为所述处理单元（1）、数字逻辑单元（2）提供复位信号，所述时钟及监视单元（4）实时监控所述电源变换单元（7）提供的电源；所述通信单元（5）与所述处理单元（1）相连，所述处理单元（1）通过所述通信单元（5）上传所述存储单元（3）中的数据，并接收外部的控制指令，从而实现对外通信；所述电源变换单元（7）与所述处理单元（1）、数字逻辑单元（2）和数据采集单元（6）分别相连，所述电源变换单元（7）分别为所述处理单元（1）、数字逻辑单元（2）和数据采集单元（6）提供电源。2.根据权利要求1所述的波形记录装置，其特征在于：所述处理单元（1）采用双核处理器结构，并包括一个用于完成装置逻辑控制及数据管理的ARM处理器和一个用于完成波形数据计算处理的DSP处理器。3.根据权利要求2所述的波形记录装置，其特征在于：所述通信单元（5）包括串行接口电路、以太网接口电路和CAN接口电路，外部的上位机通过所述以太网接口电路或CAN接口电路实现波形记录装置的运行监控、故障记录和程序下载。4.根据权利要求2或3所述的波形记录装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莉娜，吕阳，
申请(专利权)人：湖南汽车工程职业学院，
类型：新型
国别省市：湖南,43