多功能模拟量数据采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多功能模拟量数据采集装置，包括电源模块、控制器模块、温度采集模块和模拟量分时采集模块；电源模块供电；温度采集模块采集温度信息并上传控制器模块；模拟量分时采集模块对多路模拟量分时采集并上传控制器模块；控制器模块控制多功能模拟量数据采集装置工作。本实用新型专利技术通过模拟量分时采集模块对待测的多路模拟量进行分时采集，实现了多路模拟量的分时采集，而且同时兼顾了实时性和可靠性，同时通过可靠、科学的电路设计实现了多功能模拟量数据采集装置的可靠运行；因此本实用新型专利技术能够分时进行多路模拟量采集，数据采集实时高、可靠性高且成本相对低廉。

Multifunctional Analog Data Acquisition Device

The utility model discloses a multifunctional analog data acquisition device, which comprises a power supply module, a controller module, a temperature acquisition module and an analog time-sharing acquisition module; a power supply module; a temperature acquisition module to collect temperature information and upload the controller module; an analog time-sharing acquisition module to collect and upload multi-channel analog data; and a controller module to control. Multifunctional analog data acquisition device works. The utility model achieves the time-sharing acquisition of multi-channel analog signals through the time-sharing acquisition module of analog signals, which takes into account both real-time and reliability. At the same time, the reliable operation of the multi-functional analog data acquisition device is realized through reliable and scientific circuit design; therefore, the utility model can collect multi-channel analog signals in time-sharing. Data acquisition has high real-time, high reliability and relatively low cost.

【技术实现步骤摘要】
多功能模拟量数据采集装置
本技术具体涉及一种多功能模拟量数据采集装置。
技术介绍
随着经济技术的发展，工业现场已经有了越来越多的工业设备。针对各种各样的工业设备，也有着越来越多的模拟量需要进行现在采集和监控，从而实现工业设备、工业过程等的工作参数的实时采集和实时监控。工业现场需要采集的模拟量包括电压、电流、电阻等信息；电压则又包括mV级电压信息和V级电压信息，电流信号基本为mA级电流信息，电阻信息则为Ω级电阻信息。针对如此之多的需要采集的工业现场的模拟量，目前常用的解决方案是采用多套设备进行并行的采集，即针对每一类需要采集的模拟量，分别采用一套单独的模拟量采集设备，专门针对这一类的模拟量进行采集。但是，采用多台套的设备进行专门的模拟量采集，成本较高；同时，虽然采用多台套的设备进行模拟量采集能够极好的保证模拟量采集的实时性，但是由于模拟量的变化往往相对缓慢，因此采用实时性极好的专门的单台套设备进行证模拟量的实时采集，造成了一定程度上的资源浪费，也间接提高了企业的成本。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够分时进行多路模拟量采集，数据采集实时高、可靠性高且成本相对低廉的多功能模拟量数据采集装置。本技术提供的这种多功能模拟量数据采集装置，包括电源模块、控制器模块、温度采集模块和模拟量分时采集模块；温度采集模块和模拟量分时采集模块均与控制器模块连接；电源模块用于为所述多功能模拟量数据采集装置供电；温度采集模块用于采集所述多功能模拟量数据采集装置所处的环境温度信息并上传控制器模块；模拟量分时采集模块用于对需要采集的多路模拟量进行分时采集，并将数据上传控制器模块；控制器模块用于控制所述多功能模拟量数据采集装置工作。所述的多功能模拟量数据采集装置还包括通信模块；通信模块与控制器模块连接，用于所述多功能模拟量数据采集装置与外部进行数据通信。所述的通信模块为CAN总线通信模块。所述的CAN总线通信模块为由型号为ISO1050的CAN总线通信芯片构成的通信模块。所述的多功能模拟量数据采集装置还包括温度补偿模块；温度补偿模块与控制器模块连接，用于获取温度补偿数据并上传控制器模块。所述的温度补偿模块由型号为AD590的温度传感器和信号处理电路构成；温度传感器与信号处理电路串接；温度传感器用于将温度的变化量转换为输出量的变化，然后输出量的变化值通过信号处理电路进行处理后上传至控制器模块。所述的电源模块包括输入保护滤波电路、24V/12V转换电路、24V/24V隔离转换电路、24V/5V转换电路和5V/3.3V转换电路；输入保护滤波电路的输出端同时连接24V/12V转换电路、24V/24V隔离转换电路和24V/5V转换电路，24V/5V转换电路的输出端连接5V/3.3V转换电路；外部输入的24V电源信号通过输入保护滤波电路进行输入保护和滤波后分为三路稳定的24V信号，第一路稳定的24V信号通过24V/12V转换电路转换为±12V电源信号并供电，第二路稳定的24V信号通过24V/5V转换电路转换为5V电源信号并供电，第三路稳定的24V信号通过24V/24V隔离转换电路转换为带电气隔离的24V电源信号并供电；24V/5V转换电路输出的5V电源信号通过5V/3.3V转换电路转换为3.3V电源信号并供电。所述的温度采集模块包括热电阻和恒流源电路；热电阻和恒流源电路依次串接；恒流源电路用于产生恒定的电流并传输给热电阻，热电阻用于测量环境温度信息并将测量信息上传控制器模块。所述的模拟量分时采集模块包括继电器驱动电路、固态继电器和放大电路；继电器驱动电路、固态继电器和放大电路依次串接；继电器驱动电路的输入端连接控制器模块，用于接收控制器模块输出的控制信号并产生相应的驱动信号驱动固态继电器工作；固态继电器的控制端连接继电器驱动电路的输出端，固态继电器的活动端一端连接待测的模拟量信号，固态继电器的活动端另一端连接放大电路，固态继电器用于接收继电器驱动电路输出的驱动信号并工作，从而将待测的模拟量信号进行分时引入放大电路；放大电路的输出端与控制器模块连接，用于将固态继电器引入的待测的模拟量信号放大后输入到控制器模块。本技术提供的这种多功能模拟量数据采集装置，通过模拟量分时采集模块对待测的多路模拟量进行分时采集，实现了多路模拟量的分时采集，而且同时兼顾了实时性和可靠性，同时通过可靠、科学的电路设计实现了多功能模拟量数据采集装置的可靠运行；因此本技术能够分时进行多路模拟量采集，数据采集实时高、可靠性高且成本相对低廉。附图说明图1为本技术的功能模块图。图2为本技术的电源模块的电路原理示意图。图3为本技术的CAN总线通信模块的电路原理示意图。图4为本技术的继电器驱动电路的电路原理示意图。图5为本技术的固态继电器的电路原理示意图一。图6为本技术的固态继电器的电路原理示意图二。图7为本技术的放大电路的电路原理示意图。图8为本技术的温度补偿模块的电路原理示意图。图9为本技术的恒流源电路的电路原理示意图。具体实施方式如图1所示为本技术的功能模块图：本技术提供的这种多功能模拟量数据采集装置，包括电源模块、控制器模块、温度采集模块、模拟量分时采集模块和通信模块；温度采集模块和模拟量分时采集模块均与控制器模块连接；电源模块用于为所述多功能模拟量数据采集装置供电；温度采集模块用于采集所述多功能模拟量数据采集装置所处的环境温度信息并上传控制器模块；模拟量分时采集模块用于对需要采集的多路模拟量进行分时采集，并将数据上传控制器模块；控制器模块用于控制所述多功能模拟量数据采集装置工作；通信模块与控制器模块连接，用于所述多功能模拟量数据采集装置与外部进行数据通信。在具体实施时，通信模块可以采用CAN总线通信模块，也可根据现场的具体需要，采用RS485通信模块、RS232通信模块、并口通信模块、无线通信模块等各类型的通信模块，或者上述各通信模块的组合。如图2所示为本技术的电源模块的电路原理示意图：电源模块包括输入保护滤波电路、24V/12V转换电路、24V/24V隔离转换电路、24V/5V转换电路和5V/3.3V转换电路；输入保护滤波电路的输出端同时连接24V/12V转换电路、24V/24V隔离转换电路和24V/5V转换电路，24V/5V转换电路的输出端连接5V/3.3V转换电路；外部输入的24V电源信号通过输入保护滤波电路进行输入保护和滤波后分为三路稳定的24V信号，第一路稳定的24V信号通过24V/12V转换电路转换为±12V电源信号并供电，第二路稳定的24V信号通过24V/5V转换电路转换为5V电源信号并供电，第三路稳定的24V信号通过24V/24V隔离转换电路转换为带电气隔离的24V电源信号并供电；24V/5V转换电路输出的5V电源信号通过5V/3.3V转换电路转换为3.3V电源信号并供电；其中，输入保护滤波电路包括输入滤波电容C1、保护二极管D1和D2、热敏电阻PTC2、共模滤波电感L6和输出滤波电容C2，外部输入的24V电源信号输入所述多功能模拟量数据采集装置后，通过电容C1滤波后，再通过保护二极管D1和D2防止电源反接，再通过热敏电阻PTC2进行短路保护，然后再通过共模滤波电感L6滤除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能模拟量数据采集装置，其特征在于包括电源模块、控制器模块、温度采集模块和模拟量分时采集模块；温度采集模块和模拟量分时采集模块均与控制器模块连接；电源模块用于为所述多功能模拟量数据采集装置供电；温度采集模块用于采集所述多功能模拟量数据采集装置所处的环境温度信息并上传控制器模块；模拟量分时采集模块用于对需要采集的多路模拟量进行分时采集，并将数据上传控制器模块；控制器模块用于控制所述多功能模拟量数据采集装置工作。

【技术特征摘要】
1.一种多功能模拟量数据采集装置，其特征在于包括电源模块、控制器模块、温度采集模块和模拟量分时采集模块；温度采集模块和模拟量分时采集模块均与控制器模块连接；电源模块用于为所述多功能模拟量数据采集装置供电；温度采集模块用于采集所述多功能模拟量数据采集装置所处的环境温度信息并上传控制器模块；模拟量分时采集模块用于对需要采集的多路模拟量进行分时采集，并将数据上传控制器模块；控制器模块用于控制所述多功能模拟量数据采集装置工作。2.根据权利要求1所述的多功能模拟量数据采集装置，其特征在于还包括通信模块；通信模块与控制器模块连接，用于所述多功能模拟量数据采集装置与外部进行数据通信。3.根据权利要求2所述的多功能模拟量数据采集装置，其特征在于所述的通信模块为CAN总线通信模块。4.根据权利要求3所述的多功能模拟量数据采集装置，其特征在于所述的CAN总线通信模块为由型号为ISO1050的CAN总线通信芯片构成的通信模块。5.根据权利要求1所述的多功能模拟量数据采集装置，其特征在于还包括温度补偿模块；温度补偿模块与控制器模块连接，用于获取温度补偿数据并上传控制器模块。6.根据权利要求5所述的多功能模拟量数据采集装置，其特征在于所述的温度补偿模块由型号为AD590的温度传感器和信号处理电路构成；温度传感器与信号处理电路串接；温度传感器用于将温度的变化量转换为输出量的变化，然后输出量的变化值通过信号处理电路进行处理后上传至控制器模块。7.根据权利要求1~6之一所述的多功能模拟量数据采集装置，其特征在于所述的电源模块包括输入保护滤波电路、24V/12V转换电路、24V/24V隔离转换电路、24V/5V转换电路和5V/3.3V转换电路；...

【专利技术属性】
技术研发人员：何超，梁德好，
申请(专利权)人：湖南仪峰安安网络科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43