数据采集和控制设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种数据采集和控制设备，包括电源单元、背板单元、输入/输出数据采集单元及主控单元。所述电源单元用于输出第一工作电压；所述背板单元电连接所述电源单元以接收所述第一工作电压；所述输入/输出数据采集单元电连接所述背板单元以接收所述第一工作电压；所述主控单元电连接所述背板单元以接收所述第一工作电压，所述主控单元还用于通过所述背板单元电连接所述输入/输出数据采集单元以实现数据的采集、控制、传输及存储。通过模块化设计，通过电连接各模块单元，无需多个单元与体积及平面面积较小的电源单元连接，设备整体的电连接方式比较简洁，不仅组装及维修拆卸容易，而且也有利于设备体积进一步缩小等。

【技术实现步骤摘要】
数据采集和控制设备
本技术涉及数据采集及控制
，尤其涉及为一种数据采集和控制设备。
技术介绍
数据采集和控制设备一般适用于对多个设备的多路数据进行数据采集，以及对多个设备进行多路控制，其通常包括多个数据采集单元、主控单元及电源单元等。然而，现有数据采集和控制设备的多个单元的电连接方式可能比较复杂，如多个单元一般都需要与电源单元连接，可能导致走线凌乱、复杂，不仅组装及维修拆卸复杂，而且也可能导致设备体积难于进一步缩小等。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种数据采集和控制设备。根据本技术的一种实施例，所述数据采集和控制设备包括：电源单元，用于输出第一工作电压；背板单元，电连接所述电源单元以接收所述第一工作电压；输入/输出数据采集单元，电连接所述背板单元以接收所述第一工作电压；及主控单元，电连接所述背板单元以接收所述第一工作电压，所述主控单元还用于通过所述背板单元电连接所述输入/输出数据采集单元以实现数据的采集、控制、传输及存储。根据本技术的一种实施例提供的数据采集和控制设备，通过所述背板单元电连接所述电源单元以接收所述第一工作电压，其他主控单元及多个输入/输出数据采集单元可安装在所述背板单元上，以电连接所述背板单元并接收所述第一工作电压，无需多个单元与体积及平面面积较小的电源单元连接，设备整体的电连接方式比较简洁，不仅组装及维修拆卸容易，而且也有利于设备体积进一步缩小等。根据本技术所的一种实施例，所述电源单元包括依次连接的滤波器、抗浪涌与反接保护电路、隔离直流转换模块，所述滤波器用于接收供电电压并输出滤波处理后的所述供电电压至所述抗浪涌与反接保护电路，所述抗浪涌与反接保护电路用于将所述供电电压提供至所述隔离直流转换模块，所述隔离直流转换模块用于将所述供电电压转换为所述第一工作电压。通过所述电源单元各模块的设计，实现输入电源滤波处理和DC-DC转换，为内部各板卡提供所需要的电源，从而使得设备整体的电连接方式比较简洁。根据本技术所的一种实施例，所述供电电压为110V的直流电压，所述第一工作电压为5V。通过对所述供电电压的优化设计，可满足设备的适用性，利于控制设备整机功耗。根据本技术所的一种实施例，所述背板单元包括背板主体、设置在所述背板主体上的电源插槽、主控板插槽、及输入/输出数据采集卡插槽，所述电源插槽与所述电源单元电连接，所述主控板插槽与所述主控单元电连接，所述输入/输出数据采集卡插槽与所述输入/输出数据采集单元电连接。通过对所述背板单元结构化设计，可提高所述背板单元的实用率，同时布局紧凑美观，也便于走线的合理布局，有利于提高组装机维修拆卸效率，而且也有利于设备体积进一步缩小等。根据本技术所的一种实施例，所述背板单元还包括设置在所述背板主体上的电源连接器、USB连接器、网口连接器及输入/输出信号矩形连接器。通过所述背板单元的各连接器的设计可实现各接口信号的互联，同时采用背板连接器，使得信号传输可靠性高。根据本技术所的一种实施例，所述输入/输出数据采集单元包括电路分压网络、第一磁隔离芯片、第一带隔离芯片、第一隔离收发器、第二磁隔离芯片、晶体管及第一处理器，所述第一处理器包括第一输入端、第一输出端及控制端，所述背板单元包括第二输入端、第三输入端、第四输入端、第二输出端，所述第一输出端依序经由所述第二磁隔离芯片、所述晶体管连接至所述第二输入端，所述控制端一方面经由所述第一隔离收发器连接所述第三输入端，所述控制端另一方面还经由所述第一带隔离芯片连接所述第四输入端，所述第二输出端还依序经由所述电路分压网络、所述第一磁隔离芯片连接所述第一输入端。通过对所述输入/输出数据采集单元的合理设计，可满足数字输入信号通过所述电路分压网络后，使电压范围满足输入及输出要求，同时通过隔离芯片实现电气隔离并实现多路信号的隔离处理，从而实现模块化设计。根据本技术所的一种实施例，所述背板单元还包括第三输出端，所述输入/输出数据采集单元还包括第一电源转换电路，所述第三输出端电连接所述第一电源转换电路以输出所述第一工作电压至所述第一电源转换电路，所述第一电源转换电路用于将所述第一工作电压转换为第二工作电压、第三工作电压及第四工作电压并输出，所述第二工作电压、第三工作电压及第四工作电压分别为3.3V、1.8V和2.5V。通过对所述背板单元增加输出端及对所述输入/输出数据采集单元增加转换电路，可实现多类型工作电压的输出，满足不同的工作电压需求，进而有利于走线的布局和简化，也有利于设备体积的缩小。根据本技术所的一种实施例，所述背板单元还包括第五至第九输入端，所述主控单元包括电平转换芯片、第二隔离收发器、静电保护电路、第二带隔离芯片、网络隔离变压器、及第二处理器，所述第二处理器分别经由所述电平转换芯片、第二隔离收发器、静电保护电路、第二带隔离芯片、网络隔离变压器连接所述第五至第九输入端。通过对所述背板单元增加输入端设计，可满足设备适用不同的输入电压范围；通过对所述主控单元结构设计，可实现实现多路信号的隔离处理及多路电压输出的转换，从而实现模块化设计。根据本技术所的一种实施例，所述背板单元还包括第四输出端，所述主控单元还包括第二电源转换电路，所述第四输出端电连接所述第二电源转换电路以输出所述第一工作电压至所述第二电源转换电路，所述第二电源转换电路用于将所述第一工作电压转换为第五工作电压、第六工作电压及第七工作电压并输出，所述第五工作电压、第六工作电压及第七工作电压分别为3.3V、1.8V和1.5V。通过对所述背板单元增加输出端及对所述主控单元增加转换电路，可实现多类型工作电压的输出，满足不同的工作电压需求，进而有利于走线的布局和简化，也有利于设备体积的缩小。根据本技术所的一种实施例，所述静电保护电路包括TVS静电保护二极管；所述主控单元还包括flash存储器及SD卡，所述第二处理器电连接所述flash存储器及所述SD卡。通过对所述背板单元及所述主控单元的结构设计，可满足存储功能，实现模块化设计，进而方便组装及维修，实现设备体积的进一步缩小。附图说明为了更清楚地说明本专利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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的数据采集和控制设备的电路方框示意图。图2是本技术实施例提供的数据采集和控制设备的背板单元的结构示意图。图3是本技术实施例提供的数据采集和控制设备的输入/输出数据采集单元与背板单元的连接结构示意图。图4是本技术实施例提供的数据采集和控制设备的主控单元与背板单元的连接结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据采集和控制设备，其特征在于，所述数据采集和控制设备包括：/n电源单元，用于输出第一工作电压；/n背板单元，电连接所述电源单元以接收所述第一工作电压；/n输入/输出数据采集单元，电连接所述背板单元以接收所述第一工作电压；及/n主控单元，电连接所述背板单元以接收所述第一工作电压，所述主控单元还用于通过所述背板单元电连接所述输入/输出数据采集单元以实现数据的采集、控制、传输及存储。/n

【技术特征摘要】
1.一种数据采集和控制设备，其特征在于，所述数据采集和控制设备包括：
电源单元，用于输出第一工作电压；
背板单元，电连接所述电源单元以接收所述第一工作电压；
输入/输出数据采集单元，电连接所述背板单元以接收所述第一工作电压；及
主控单元，电连接所述背板单元以接收所述第一工作电压，所述主控单元还用于通过所述背板单元电连接所述输入/输出数据采集单元以实现数据的采集、控制、传输及存储。


2.根据权利要求1所述的数据采集和控制设备，其特征在于，所述电源单元包括依次连接的滤波器、抗浪涌与反接保护电路、隔离直流转换模块，所述滤波器用于接收供电电压并输出滤波处理后的所述供电电压至所述抗浪涌与反接保护电路，所述抗浪涌与反接保护电路用于将所述供电电压提供至所述隔离直流转换模块，所述隔离直流转换模块用于将所述供电电压转换为所述第一工作电压。


3.根据权利要求2所述的数据采集和控制设备，其特征在于，所述供电电压为110V的直流电压，所述第一工作电压为5V。


4.根据权利要求1所述的数据采集和控制设备，其特征在于，所述背板单元包括背板主体、设置在所述背板主体上的电源插槽、主控板插槽、及输入/输出数据采集卡插槽，所述电源插槽与所述电源单元电连接，所述主控板插槽与所述主控单元电连接，所述输入/输出数据采集卡插槽与所述输入/输出数据采集单元电连接。


5.根据权利要求4所述的数据采集和控制设备，其特征在于，所述背板单元还包括设置在所述背板主体上的电源连接器、USB连接器、网口连接器及输入/输出信号矩形连接器。


6.根据权利要求1所述的数据采集和控制设备，其特征在于，所述输入/输出数据采集单元包括电路分压网络、第一磁隔离芯片、第一带隔离芯片、第一隔离收发器、第二磁隔离芯片、晶体管及第一处理器，所述第一处理器包括第一输入端、第一输出端及控制端，所述背板单元包括第二输入端、第三输...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢升旗，王帅，杨松，
申请(专利权)人：湖南梯阵科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43