一种多通道混合数据采集模块制造技术

一种多通道混合数据采集模块，包括电源单元、快速数据采集单元、高精度数据采集单元、主控单元和快速数据传输单元；快速数据采集单元用于对低速传感器信号进行采集，并将采集到的低速传感器信号转换为模拟信号，高精度数据采集单元用于对高速传感器信号进行采集，并将采集到的高速传感器信号转换为模拟信号；快速数据采集单元、高精度数据采集单元分别与主控单元、多通道数据接口电连接，快速数据传输单元与主控单元电连接；主控单元用于实现信号控制以及接收到的数据信号进行处理；快速数据传输单元将经过处理后信号传输给上层设备。本实用新型专利技术可以缩短了数据采集周期，提高了数据采集的实时性和数据交换速度。

【技术实现步骤摘要】
一种多通道混合数据采集模块
本技术涉及一种数据处理模块，应用于多通道高精度快速数据采集场合，尤其涉及一种多通道混合数据采集模块。
技术介绍
随着信息技术发展，高精度快速数据采集要求越来越高，多路采集在模拟信号数据采集场合使用广泛。在大多数场合，数据采集通常不仅仅是一路，多路数据采用多个单独的采集模块进行采集，由于存在多路数据处理问题，现有的多路采集模块存在数据采集周期长、实时性差、数据交换慢等问题；同时，也无法实现多通道数据的快速和高精度采集。如中国专利(授权公告号CN103458535B)公开了“一种低功耗弱信号数据采集与无线传输模块”。它包括两个部分：一是数据采集系统，包括主控MCU模块、锂电池充电及电源管理模块、电压及电流信号多通道采集模块、电流及电压信号放大自动增益控制模块、高精度微弱信号采集模块、无线和有线传输模块和数据同步采集、传输和存储单元；二是接口模块，由接线端子组成；整个数据采集系统封装在一个屏蔽壳中，接口模块通过4组接插件与其连接，它们整体再封装在金属外壳内。如中国专利(申请公布号CN103336667A)公开了“一种通用多通道数据采集系统”，包括采集卡和主控卡，采集卡采集传感器传来的模拟信号，并将模拟信号采集转换为数字信号，主控卡对数字信号中的数据进行去噪滤波，完成数据的实时校正，上位计算机与主控卡连接，从主控卡写入配置信息，实现对整个系统工作的控制。采集卡的模数转换模块将模拟信号转换成数字信号，采集卡的光电隔离模块将整个数据采集系统的模拟部分和数字部分的完全隔离，使得模拟信号的传输不会受到数字电路中噪声的干扰。使用光电隔离模块减小模拟部分的噪声对数字部分的影响，采集卡的精密电源模块减小电源噪声的影响，采集卡的锁相环模块保证采集卡间时钟信号的相位同步。上述多通道的数据采集模块或系统，结构较为复杂，依然无法解决数据采集周期长、实时性差、数据交换慢等问题。
技术实现思路
本技术提供一种多通道混合数据采集模块，用于解决现有的数据采集装置效率较低以及无法实现混合采集的问题。本技术通过以下技术方案予以实现：一种多通道混合数据采集模块，包括电源单元、快速数据采集单元、高精度数据采集单元、主控单元和快速数据传输单元；所述电源单元为快速数据采集单元、高精度数据采集单元、主控单元供电；所述快速数据采集单元用于对低速传感器信号进行采集，并将采集到的低速传感器信号转换为模拟信号，所述高精度数据采集单元用于对高速传感器信号进行采集，并将采集到的高速传感器信号转换为模拟信号；所述快速数据采集单元、高精度数据采集单元分别与主控单元、多通道数据接口电连接，所述快速数据传输单元与主控单元电连接；所述主控单元用于对速数据采集单元、高精度数据采集单元、快速数据传输单元实现信号控制以及接收到的数据信号进行处理；所述快速数据传输单元将经过处理后的低速传感器信号和高速传感器信号传输给上层设备。如上所述的一种多通道混合数据采集模块，所述电源单元提供DC12V、DC5V两路供电，电源单元的输入和输出时均采用滤波处理，以保证电源单元供电的可靠性。进一步的，如上所述的一种多通道混合数据采集模块，所述电源单元包括模拟电源和数字电源，数字电源为所述主控单元和快速数据传输单元供电，模拟电源为所述快速数据采集单元和高精度数据采集单元供电。如上所述的一种多通道混合数据采集模块，所述快速数据采集单元利用16位AD芯片进行多通道采集处理；所示高精度数据采集单元利用24位AD芯片将多通道信号进行高精度的数据采集。进一步的，如上所述的一种多通道混合数据采集模块，所述快速数据采集单元将低速传感器信号经过滤波、放大电路至16位AD芯片处理，以实现多通道数据快速采集；所述精度数据采集单元将高速传感器信号经过滤波、放大电路送至24位AD芯片，以实现单路通道数据高精度采集处理。更进一步的，如上所述的一种多通道混合数据采集模块，所述快速数据采集单元采集的低速传感器信号先经过AD620AN放大后，再送至ADS8344芯片进行模拟信号采集处理；所述高速传感器信号单元采集的高速传感器信号先经过CS3004组成的差分放大电路放大后，再送至CS5532芯片进行模拟信号采集处理。如上所述的一种多通道混合数据采集模块，所述主控单元采用ARMCortex-M3内核的微控制器为主控芯片，将多路通道数据进行控制和采集实现多路数据整合处理。进一步的，如上所述的一种多通道混合数据采集模块，所述主控芯片型号为STM32F103ZET6。如上所述的一种多通道混合数据采集模块，所述快速数据传输单元采用共享式多端口存储器，用以分时独立访问其内部存储器资源。以实现多通道混合数据快速实时传输。与现有技术相比，本技术的优点是：1、本技术电路数据采集处理结构高效、合理，较好的缩短了数据采集周期，提高了数据采集的实时性和数据交换速度。实现了多通道数据的快速数据采集和多通道高精度数据采集，混合采集多路通道数据进行分析，快速准确反映实时信号。2、本技术可以进行多路通道同时采集，多路数据快速和精确的采集、处理，通过多路通道分时读取数据、混合采集方式保证数据的实时性和准确性，从而保证整个通道数据的快速采集、高精度采集。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一简单地介绍。图1是本技术的电气原理框图；图2是图1中所述电源单元的电路图，其中：图2a是提供DC5V供电的所述电源单元电路图；图2b是提供DC12V供电的所述电源单元电路图；图3是图1中所述快速数据采集单元的电路图；其中：图3a是低速传感器信号放大电路图；图3b是多通道快速模数转换电路图；图4是图1中所述高精度数据采集单元电路图；具体实施方式为使本技术的目的、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，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。如图1-图4所示，本实施例公开的一种多通道混合数据采集模块，包括电源单元、快速数据采集单元、高精度数据采集单元、主控单元和快速数据传输单元。如图1、图2a、图2b所示，电源单元为快速数据采集单元、高精度数据采集单元、主控单元供电。电源单元提供DC12V、DC5V两路供电。电源单元包括模拟电源和数字电源，数字电源为所述主控单元和快速数据传输单元供电，模拟电源为所述快速数据采集单元和高精度数据采集单元供电。电源单元提供DC12V、DC5V两路电源，然后通过电源转换芯片转换为模块和传感器供电。通过将数字电源和模拟电源单独提供，数字电源给数字电路提供能量，模拟电源给数字电源提供能量，两种信号互不干扰，减少杂波，提高信号精度；电源输入输出时都进行滤波处理，保证电源质量的可靠性。如图1、图3、图4所示，快速数据采集单元用于对低速传感器信号进行采集，并将采集到的低速传感器信号转换为模拟信号，高精度数据采集单元用于对高速传感器信号进行采集，并将采集到的高速传感器信号转换为模拟信号；快速数据采集单元利用16位AD芯片进行多通道采集处理；所示高精度数据采集单元利用24位AD芯片将多通道信号进行高精度的数据采集。快速数据采集单元将低速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道混合数据采集模块，其特征在于，包括电源单元、快速数据采集单元、高精度数据采集单元、主控单元和快速数据传输单元；所述电源单元为快速数据采集单元、高精度数据采集单元、主控单元供电；所述快速数据采集单元用于对低速传感器信号进行采集，并将采集到的低速传感器信号转换为模拟信号，所述高精度数据采集单元用于对高速传感器信号进行采集，并将采集到的高速传感器信号转换为模拟信号；所述快速数据采集单元、高精度数据采集单元分别与主控单元、多通道数据接口电连接，所述快速数据传输单元与主控单元电连接；所述主控单元用于对速数据采集单元、高精度数据采集单元、快速数据传输单元实现信号控制以及接收到的数据信号进行处理；所述快速数据传输单元将经过处理后的低速传感器信号和高速传感器信号传输给上层设备。

【技术特征摘要】
1.一种多通道混合数据采集模块，其特征在于，包括电源单元、快速数据采集单元、高精度数据采集单元、主控单元和快速数据传输单元；所述电源单元为快速数据采集单元、高精度数据采集单元、主控单元供电；所述快速数据采集单元用于对低速传感器信号进行采集，并将采集到的低速传感器信号转换为模拟信号，所述高精度数据采集单元用于对高速传感器信号进行采集，并将采集到的高速传感器信号转换为模拟信号；所述快速数据采集单元、高精度数据采集单元分别与主控单元、多通道数据接口电连接，所述快速数据传输单元与主控单元电连接；所述主控单元用于对速数据采集单元、高精度数据采集单元、快速数据传输单元实现信号控制以及接收到的数据信号进行处理；所述快速数据传输单元将经过处理后的低速传感器信号和高速传感器信号传输给上层设备。2.根据权利要求1所述的一种多通道混合数据采集模块，其特征在于，所述电源单元提供DC12V、DC5V两路供电，电源单元的输入和输出时均采用滤波处理，以保证电源单元供电的可靠性。3.根据权利要求1或2所述的一种多通道混合数据采集模块，其特征在于，所述电源单元包括模拟电源和数字电源，数字电源为所述主控单元和快速数据传输单元供电，模拟电源为所述快速数据采集单元和高精度数据采集单元供电。4.根据权利要求1所述的一种多通道混合数据采集模块，其特征在于，所述快速...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鹏英，王伟，崔学，杨阳，
申请(专利权)人：山东金钟科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37