一种模拟信号采集器、方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种模拟信号采集器、方法及系统，具有至少3种协议的通信电路及至少2路采集通道的模数转换电路，实现了2种以上协议的总线冗余传输，并且多个通道的模拟信号的采集，提高了数据传输速率、可靠性。模拟信号采集器包括：信号处理器电路、至少3种协议的通信电路及模数转换电路，模数转换电路包括至少2路采集通道；信号处理器电路与至少3种协议的通信电路及模数转换电路连接。

An Analog Signal Acquisition Device, Method and System

【技术实现步骤摘要】
一种模拟信号采集器、方法及系统
本专利技术涉及信号控制领域，特别是涉及一种模拟信号采集器、方法及系统。
技术介绍
在功能复杂，并且运行、作业机构、数量和种类多的情境之下，例如铁路工程机械车辆，需要一套功能强大、可靠性高的控制系统，来控制铁路工程机械的运行和作业。控制系统需要采集各测量传感器、信号给定电位器输出的模拟信号作为控制系统的反馈信号和给定信号。由于各测量传感器、信号给定电位器是分散的，导致连接电缆比较长而且多、信号损失大、容易受干扰，导致作业精度不稳定。目前也可以通过将采集后的信号通过局域网络(ControllerAreaNetwork，CAN)总线或RS232等总线发送到控制系统。但这种总线传输速度较低，而且都是单独以某种总线传输，没有实现2种以上总线冗余传输，因此难以满足高端、复杂的场景下，对控制系统的数据传输速度、可靠性的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种模拟信号采集器、方法及系统，具有至少3种协议的通信电路及至少2路采集通道的模数转换电路，实现了2种以上协议的总线冗余传输，并且多个通道的模拟信号的采集，提高了数据传输速率、可靠性本专利技术第一方面提供模拟信号采集器，包括：信号处理器电路、至少3种协议的通信电路及模数转换电路，所述模数转换电路包括至少2路采集通道；所述信号处理器电路与所述至少3种协议的通信电路及所述模数转换电路连接。进一步的，至少3种协议的通信电路包括CAN总线通信电路、EtherCAT通信电路及RS-232通信电路。进一步的，CAN总线通信电路包括2路，EtherCAT通信电路包括2路，RS-232通信电路包括1路。进一步的，模拟信号采集器还包括：2个CAN通信接口、2个EtherCAT通信接口及1个RS-232通信接口；2个CAN通信接口分别与2路CAN总线通信电路连接；2个EtherCAT通信接口分别与2路EtherCAT通信电路连接；RS-232通信接口与RS-232通信电路连接。进一步的，模拟信号采集器还包括：至少2个模拟信号输入接口，每一个模拟信号输入接口分别与1路采集通道连接。进一步的，模数转换电路还包括：光耦合隔离子电路、基准电压输出子电路；光耦合隔离子电路设置于每一个模拟信号输入接口和每一路采集通道之间；基准电压输出子电路为每一路采集通道提供大于等于负10伏特且小于等于10伏特的基准电压。进一步的，模拟信号采集器还包括：电源电路及电源接口；电源接口与电源电路连接。本专利技术第二方面提供一种模拟信号采集系统，包括：至少3种协议的通信网络、模拟信号输入网络及权利要求1-7中模拟信号采集器，模拟信号采集器至少为一个；模拟信号采集器包括信号处理器电路、至少3种协议的通信电路及模数转换电路，模数转换电路包括至少2路采集通道，信号处理器电路与至少3种协议的通信电路及模数转换电路连接；每一种协议的通信电路与对应协议的通信网络连接；模数转换电路通过至少2路采集通道与模拟信号输入网络连接。进一步的，至少3种协议的通信网络包括CAN总线通信网络、EtherCAT通信网络及RS-232通信网络；至少3种协议的通信电路包括CAN总线通信电路、EtherCAT通信电路及RS-232通信电路；两个以上模拟信号采集器通过CAN总线通信电路并联接入CAN总线通信网络、通过EtherCAT通信电路串联接入EtherCAT通信网络、且通过RS-232通信电路并联接入RS-232通信网络。本专利技术第三方面提供一种模拟信号采集方法，应用于模拟信号采集系统，模拟信号采集系统包括至少3种协议的通信网络、模拟信号输入网络及权利要求1-7中模拟信号采集器，模拟信号采集器至少为一个，模拟信号采集器包括信号处理器电路、至少3种协议的通信电路及模数转换电路，模数转换电路包括至少2路采集通道，信号处理器电路与至少3种协议的通信电路及模数转换电路连接，模拟信号采集方法包括：信号处理器电路通过至少2路采集通道采集模拟信号，得到采集电压信号；信号处理器电路通过至少3种协议的通信电路向对应协议的通信网络传输采集电压信号。由上可见，与现有的通过CAN总线或RS232总线等总线单独传输数据相比，实现了2种以上协议的总线冗余传输，在其中某个协议的通信电路或与其连接的通信网络出现故障时，仍能通过其他协议的通信电路保证数据的正常传输，实现网络通信冗余，并且多个通道的模拟信号的采集，提高了数据传输速率、可靠性提高了数据传输速率、可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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附图。图1为本专利技术提供的模拟信号采集器的一个实施例的结构示意图；图2为本专利技术提供的模拟信号采集器的另一个实施例的结构示意图；图3为本专利技术提供的模拟信号采集器的再一个实施例的结构示意图；图4为本专利技术提供的模拟信号采集系统的一个实施例的结构示意图；图5为本专利技术提供的模拟信号采集方法的一个实施例的流程示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种模拟信号采集器、方法及系统，具有至少3种协议的通信电路及至少2路采集通道的模数转换电路，实现了2种以上协议的总线冗余传输，并且多个通道的模拟信号的采集，提高了数据传输速率、可靠性。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术实施例提供一种模拟信号采集器，包括：信号处理器电路101、至少3种协议的通信电路102及模数转换电路103，模数转换电路103包括至少2路采集通道104；信号处理器电路101与至少3种协议的通信电路102及模数转换电路103连接。本专利技术实施例中，信号处理器电路101、至少3种协议的通信电路102及模数转换电路103，模数转换电路103包括至少2路采集通道104。需要说明的是，在图1中通信电路1、通信电路2、通信电路3、...、通信电路N表明了通信电路是具有3种或者3种以上的协议，同一种协议的通信电路可以是一个或者多个，具体的数量不做限定。在图1中采集通道1、采集通道2、...、采集通道N表明模数转换电路103的采集通道具有2路或者2路以上，具体的数量不做限定。其中，信号处理器电路101与至少3种协议的通信电路102及模数转换电路103连接。由于在现有的方式中，模拟信号采集器只能够通过单独一种通信协议的总线传输来传输数据，那么通信网络出现故障时，无法保证数据的正常传输，而本专利技术实施例中，实现了2种以上协议的总线冗余传输，在其中某个协议的通信电路或与其连接的通信网络出现故障时，仍能通过其他协议的通信电路保证数据的正常传输，实现网络通信冗余，并且多个通道的模拟信号的采集，因此，提高了数据传输速率、可靠性。可选的，结合图1所示的实施例，对通信电路进行具体的说明，请参阅图2，本专利技术实施例提供一种模拟信号采集器，包括：至少3种协议的通信电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟信号采集器，其特征在于，包括：信号处理器电路、至少3种协议的通信电路及模数转换电路，所述模数转换电路包括至少2路采集通道；所述信号处理器电路与所述至少3种协议的通信电路及所述模数转换电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种模拟信号采集器，其特征在于，包括：信号处理器电路、至少3种协议的通信电路及模数转换电路，所述模数转换电路包括至少2路采集通道；所述信号处理器电路与所述至少3种协议的通信电路及所述模数转换电路连接。2.根据权利要求1所述的模拟信号采集器，其特征在于，所述至少3种协议的通信电路包括CAN总线通信电路、EtherCAT通信电路及RS-232通信电路。3.根据权利要求2所述的模拟信号采集器，其特征在于，所述CAN总线通信电路包括2路，所述EtherCAT通信电路包括2路，所述RS-232通信电路包括1路。4.根据权利要求3所述的模拟信号采集器，其特征在于，所述模拟信号采集器还包括：2个CAN通信接口、2个EtherCAT通信接口及1个RS-232通信接口；所述2个CAN通信接口分别与2路所述CAN总线通信电路连接；所述2个EtherCAT通信接口分别与2路所述EtherCAT通信电路连接；所述RS-232通信接口与所述RS-232通信电路连接。5.根据权利要求1所述的模拟信号采集器，其特征在于，所述模拟信号采集器还包括：至少2个模拟信号输入接口，每一个模拟信号输入接口分别与1路采集通道连接。6.根据权利要求5所述的模拟信号采集器，其特征在于，所述模数转换电路还包括：光耦合隔离子电路、基准电压输出子电路；所述光耦合隔离子电路设置于每一个模拟信号输入接口和每一路采集通道之间；所述基准电压输出子电路为每一路采集通道提供大于等于负10伏特且小于等于10伏特的基准电压。7.根据权利要求1-6中任一项所述的模拟信号采集器，其特征在于，所述模拟信号采集器还包括：电源电路及电源接口；所述电源接口与所述电源电路连接。8.一种模拟信号采集系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹洪波，
申请(专利权)人：长沙瀚鹏电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43