一种无线数据采集器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无线数据采集器，设有微处理器系统、传感器、模数转换模块、无线通讯模块、锂电池模块和DC‑DC升压模块；传感器用于将被测物理量转换为模拟信号输出，模数转换模块将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，微处理器系统能够将数字信号通过无线通讯模块发送至网络终端；DC‑DC升压模块将锂电池模块的电源转换为合适的工作电压提供给无线数据采集器。本实用新型专利技术能够用无线通讯的方式将传感器采集到的数据发送出去，减少了现场布线和收线的过程，且使用锂电池供电，可重复充电，使用时无需现场提供市电插座，且锂电池具有锂电池过充保护和过放保护功能；且本实用新型专利技术具有体积小、使用方便、成本低、所采用的具体电路结构可靠性高的优点。

A wireless data collector

The utility model discloses a wireless data collector, which is provided with a microprocessor system, a sensor, an analog digital conversion module, a wireless communication module, a lithium battery module and a DC DC boost module. The sensor is used to convert the measured physical quantity to analog signal output, and the analog digital conversion module converts the analog signals output by the sensor to the analog signal. The digital signal, the microprocessor system can send the digital signal through the wireless communication module to the network terminal; the DC DC boost module converts the power supply of the lithium battery module to the appropriate working voltage to provide the wireless data collector. The utility model can send out the data collected by the sensor by wireless communication, reduce the process of field wiring and line collecting, and use the lithium battery power supply, can recharge repeatedly, without the on-the-spot supply of the electric socket, and the lithium battery has the function of overcharging protection and overlaying protection of the lithium battery; and the utility model is practical. The utility model has the advantages of small volume, convenient operation, low cost, and high reliability of the specific circuit structure adopted.

【技术实现步骤摘要】
一种无线数据采集器
本技术涉及一种无线数据采集器。
技术介绍
在各种工程质量检测过程中，必须要对相关物理量进行数据采集以便确定该物理量是否满足了设计要求，检测人员需要经常携带仪器到各种不同的现场进行为时不长的检测，有些常用的检测仪器信号线比较长，每次检测时都要重复布线和收线，容易导致信号线缠绕打结，有时在现场不容易找到市电插座为仪器供电，或者市电插座距离比较远，检测人员又要使用较长的电缆将市电接过来为仪器供电，在这种情况下，使用电池供电和无线传输的检测仪器将显得非常方便。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种无线数据采集器。解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案如下：一种无线数据采集器，其特征在于：所述的无线数据采集器设有微处理器系统、传感器、模数转换模块、无线通讯模块、锂电池模块和DC-DC升压模块；所述传感器用于将被测物理量转换为模拟信号输出，所述模数转换模块将所述传感器输出的模拟信号转换为数字信号，所述微处理器系统能够将所述数字信号通过所述无线通讯模块发送至网络终端；所述DC-DC升压模块将所述锂电池模块的电源转换为合适的工作电压提供给所述无线数据采集器。作为本技术的优选实施方式：所述的微处理器系统由型号为ATmega16的微处理器U7及其外围电路组成。作为本技术的优选实施方式：所述的模数转换模块设有两路信号输入通道，所述的无线数据采集器设有两个所述传感器，该两个传感器输出的模拟信号分别通过所述两路信号输入通道输入所述模数转换模块，并且，该两个传感器为以下三种情况之一：该两个传感器均为电流输出型传感器，或者，该两个传感器均为电压输出型传感器，或者，其中一个所述传感器为电流输出型传感器、另一个所述传感器为电压输出型传感器；其中，所述电流输出型传感器输出的模拟信号为4mA至20mA之间的电流信号，所述电压输出型传感器输出的模拟信号为0V至10V之间的电压信号。作为本技术的优选实施方式：所述的模数转换模块由型号为CS5532的模数转换芯片U4及其外围电路以及型号为MAX4540的电压基准芯片和两个信号调理电路组成，所述模数转换芯片U4通过SPI接口连接所述微处理器系统，所述电压基准芯片输出4.096V的基准电压至所述模数转换芯片U4的参考电压输入端VREF，所述两个信号调理电路作为所述模数转换模块的两路信号输入通道以对输入的模拟信号进行取样，且该两个信号调理电路的输出端分别连接所述模数转换芯片U4的两个模拟信号输入端，并且，对应于所述两个传感器均为电流输出型传感器的情况，该两个信号调理电路均为电流型信号调理电路，对应于所述两个传感器均为电压输出型传感器的情况，该两个信号调理电路均为电压型信号调理电路，对应于其中一个所述传感器为电流输出型传感器、另一个所述传感器为电压输出型传感器的情况，其中一个所述信号调理电路为电流型信号调理电路、另一个所述信号调理电路为电压型信号调理电路。作为本技术的优选实施方式：所述的电流型信号调理电路由电阻R1、电阻R4、电容C1、电阻R5、电容C2、运算放大器U3B、电阻R6和电阻R7组成，且所述电阻R6与电阻R7的阻值相等，所述运算放大器U3B的放大倍数为2，所述电阻R1的一端接地，所述电阻R1的另一端作为所述电流型信号调理电路的输入端S1并连接所述电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端分为两路，一路通过所述电容C1连接所述运算放大器U3B的输出端，另一路通过所述电阻R5连接所述运算放大器U3B的同相输入端，所述运算放大器U3B的同相输入端通过所述电容C2接地，所述运算放大器U3B的反相输入端分为两路，一路通过所述电阻R6接地，另一路通过所述电阻R7连接所述运算放大器U3B的输出端，所述运算放大器U3B的电源正极接由所述DC-DC升压模块提供的5V直流工作电压，所述运算放大器U3B的电源负极接地，所述运算放大器U3B的输出端作为所述电流型信号调理电路的输出端CH1。作为本技术的优选实施方式：所述的电压型信号调理电路由电阻R2、电阻R3、电阻R4’、电容C1’、电阻R5’、电容C2’、运算放大器U3B’和电阻R6’组成，所述电阻R2的一端作为所述电压型信号调理电路的输入端S2，所述电阻R2的另一端分成两路，一路通过所述电阻R3接地，另一路连接所述电阻R4’的一端，所述电阻R4’的另一端分为两路，一路通过所述电容C1’连接所述运算放大器U3B’的输出端，另一路通过所述电阻R5’连接所述运算放大器U3B’的同相输入端，所述运算放大器U3B’的同相输入端通过所述电容C2’接地，所述运算放大器U3B’的反相输入端分为两路，一路通过所述电阻R6’接地，另一路连接所述运算放大器U3B’的输出端，所述运算放大器U3B’的电源正极接由所述DC-DC升压模块提供的5V直流工作电压，所述运算放大器U3B’的电源负极接地，所述运算放大器U3B’的输出端作为所述电压型信号调理电路的输出端CH2。作为本技术的优选实施方式：所述的无线通讯模块由型号为nRF24L01P的无线收发芯片U1、型号为RFX2401C的功放芯片U17及它们的外围电路组成，所述无线收发芯片U1通过SPI接口连接所述微处理器系统，所述功放芯片U17将所述无线收发芯片U1输出的无线信号的发射功率放大至20dBm。作为本技术的优选实施方式：所述的锂电池模块由锂电池和锂电池充电电路组成，所述锂电池充电电路能够将外部直流电源转换为恒定电流为所述锂电池充电。作为本技术的优选实施方式：所述的锂电池模块还设有用于防止所述锂电池过充电和过放电的锂电池保护电路。作为本技术的优选实施方式：所述的DC-DC升压模块包含用于将所述锂电池输出的电压升压到24V的第一DC-DC升压电路和用于将所述锂电池输出的电压升压到5V的第二DC-DC升压电路。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：第一，本技术能够用无线通讯的方式将传感器采集到的被测物理量发送出去，减少了现场布线和收线的过程。第二，本技术使用锂电池供电，可重复充电，使用时无需现场提供市电插座，且锂电池具有锂电池过充保护和过放保护功能。第三，本技术具有体积小、使用方便、成本低的优点。第四，本技术所采用的具体电路结构具有可靠性高的优点。附图说明下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明：图1为本技术的无线数据采集器的电路原理框图；图2为本技术中微处理器系统的电路原理图；图3为本技术中模数转换模块的模数转换芯片U4及其外围电路的电路原理图；图4为本技术中模数转换模块的电流型信号调理电路的电路原理图；图5为本技术中模数转换模块的电压型信号调理电路的电路原理图；图6为本技术中无线通讯模块的电路原理图；图7为本技术中锂电池模块的锂电池充电电路的电路原理图；图8为本技术中锂电池模块的锂电池保护电路的电路原理图；图9为本技术中DC-DC升压模块的第一DC-DC升压电路的电路原理图；图10为本技术中DC-DC升压模块的第二DC-DC升压电路的电路原理图。具体实施方式如图1至图10所示，本技术公开的是一种无线数据采集器，其专利技术构思为：无线数据采集器设有微处理器系统、传感器、模数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线数据采集器，其特征在于：所述的无线数据采集器设有微处理器系统、传感器、模数转换模块、无线通讯模块、锂电池模块和DC‑DC升压模块；所述传感器用于将被测物理量转换为模拟信号输出，所述模数转换模块将所述传感器输出的模拟信号转换为数字信号，所述微处理器系统能够将所述数字信号通过所述无线通讯模块发送至网络终端；所述DC‑DC升压模块将所述锂电池模块的电源转换为合适的工作电压提供给所述无线数据采集器。

【技术特征摘要】
1.一种无线数据采集器，其特征在于：所述的无线数据采集器设有微处理器系统、传感器、模数转换模块、无线通讯模块、锂电池模块和DC-DC升压模块；所述传感器用于将被测物理量转换为模拟信号输出，所述模数转换模块将所述传感器输出的模拟信号转换为数字信号，所述微处理器系统能够将所述数字信号通过所述无线通讯模块发送至网络终端；所述DC-DC升压模块将所述锂电池模块的电源转换为合适的工作电压提供给所述无线数据采集器。2.根据权利要求1所述的无线数据采集器，其特征在于：所述的微处理器系统由型号为ATmega16的微处理器U7及其外围电路组成。3.根据权利要求1或2所述的无线数据采集器，其特征在于：所述的模数转换模块设有两路信号输入通道，所述的无线数据采集器设有两个所述传感器，该两个传感器输出的模拟信号分别通过所述两路信号输入通道输入所述模数转换模块，并且，该两个传感器为以下三种情况之一：该两个传感器均为电流输出型传感器，或者，该两个传感器均为电压输出型传感器，或者，其中一个所述传感器为电流输出型传感器、另一个所述传感器为电压输出型传感器；其中，所述电流输出型传感器输出的模拟信号为4mA至20mA之间的电流信号，所述电压输出型传感器输出的模拟信号为0V至10V之间的电压信号。4.根据权利要求3所述的无线数据采集器，其特征在于：所述的模数转换模块由型号为CS5532的模数转换芯片U4及其外围电路以及型号为MAX4540的电压基准芯片和两个信号调理电路组成，所述模数转换芯片U4通过SPI接口连接所述微处理器系统，所述电压基准芯片输出4.096V的基准电压至所述模数转换芯片U4的参考电压输入端VREF，所述两个信号调理电路作为所述模数转换模块的两路信号输入通道以对输入的模拟信号进行取样，且该两个信号调理电路的输出端分别连接所述模数转换芯片U4的两个模拟信号输入端，并且，对应于所述两个传感器均为电流输出型传感器的情况，该两个信号调理电路均为电流型信号调理电路，对应于所述两个传感器均为电压输出型传感器的情况，该两个信号调理电路均为电压型信号调理电路，对应于其中一个所述传感器为电流输出型传感器、另一个所述传感器为电压输出型传感器的情况，其中一个所述信号调理电路为电流型信号调理电路、另一个所述信号调理电路为电压型信号调理电路。5.根据权利要求4所述的无线数据采集器，其特征在于：所述的电流型信号调理电路由电阻R1、电阻R4、电容C1、电阻R5、电容C2、运算放大器U3B、电阻R6和电阻R7组成，且所述电阻R6与电阻R7的阻值相等，所述运算放大器U3B的放大倍数为2，所述电阻R1的一端接地，所述电阻R1的另一端作为所述电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶晓朝，吴培浩，麦粤帮，罗金梅，
申请(专利权)人：广东省建筑科学研究院集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44