一种带信号调理功能的传感器参数采集设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种带信号调理功能的传感器参数采集设备，包括有主处理器，主处理器包括有PL端和PS端，参数采集设备还包括有信号调理模块以及模数转换器；PL端包括有ADC数据采集模块、数据缓存模块以及总线处理模块。本实用新型专利技术不仅能够对各种传感器的各个参数进行集中采集、协议解析以及信号编码，还能在参数采集之前，对加速度等部分特殊传感器产生的信号进行放大和信号调理，保证更好的抗噪声性并更容易封装。性并更容易封装。性并更容易封装。

【技术实现步骤摘要】
一种带信号调理功能的传感器参数采集设备


[0001]本技术涉及传感器采集
，具体涉及一种带信号调理功能的传感器参数采集设备。

技术介绍

[0002]传感器作为一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，其涉及领域非常广泛。然而目前众多种类的传感器却缺少统一的传感器参数采集装置，不便于对装载有传感器的设备对传感器的统一管理和控制；同时，由于进行参数采集的部分传感器产生的电量很小，传感器产生的电信号很容易受到噪声干扰，因此，在对传感器进行参数采集时，如何对采集的信号进行放大和信号调理，并保证更好的抗噪声性并更容易封装，是需要解决的问题。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本技术提供了一种带信号调理功能的传感器参数采集设备，不仅能够对各种传感器的各个参数进行集中采集、协议解析以及信号编码，还能在参数采集之前，对加速度等部分特殊传感器产生的信号进行放大和信号调理，保证更好的抗噪声性并更容易封装。
[0004]本技术的技术方案如下：
[0005]一种带信号调理功能的传感器参数采集设备，包括有主处理器，主处理器包括有PL端和PS端；参数采集设备还包括有信号调理模块以及模数转换器；信号调理模块，与传感器通信连接，用于为传感器供电、对传感器输出的原始振动信号进行放大和滤波处理；模数转换器，与信号调理模块通信连接，用于接收来自于模拟传感器的模拟信号并进行模数转换。
[0006]PL端包括有ADC数据采集模块、数据缓存模块以及总线处理模块，ADC数据采集模块，分别与模数转换器、数据缓存模块通信连接，用于当接收到完整的传感器信号之后，产生中断请求信号并传送至中断信号处理模块,并将模拟传感器信号数据写入数据缓存模块；数据缓存模块，与通信总线通信连接，用于将接收的传感器信号数据进行存储以及上传至总线处理模块。
[0007]进一步地，信号调理模块包括有恒流源电路、同相交流放大电路以及滤波电路；
[0008]恒流源电路包括有二极管D1、三极管Q1以及可调并联稳压器D2，二极管D1的阳极连接电源VCC，二极管D1的阴极与三极管Q1的集电极连接，以及通过电阻R2与可调并联稳压器D2的第一连接端连接；三极管Q1的基极与可调并联稳压器D2的第一连接端连接，三极管Q1的发射极与可调并联稳压器D2的第二连接端连接，还通过可调电阻R1与可调并联稳压器D2的第三连接端连接；可调并联稳压器D2的第三连接端处为恒流源电路的输出端。
[0009]进一步地，同相交流放大电路包括有运算放大器U1以及运算放大器U2，运算放大
器U1的正输入端+IN与可调并联稳压器D2的第三连接端连接，运算放大器U1的负输入端
‑
IN通过电阻R7、电容C7与地相接，还通过电阻R8与运算放大器U1的输出端OUT相接；
[0010]运算放大器U2的正输入端+IN通过电阻R5、电阻R4与运算放大器U1的输出端OUT相接，以及通过电容C5、电容C4与地相接，运算放大器U2的负输入端
‑
IN与其输出端相接，运算放大器U2的输出端OUT通过电容C1连接在电阻R4和电阻R5之间；
[0011]滤波电路包括有电容C4以及电阻R6，电容的一端与运算放大器U2的输出端OUT连接，而另一端通过电阻R6与地相接。
[0012]进一步地，PS端包括有：
[0013]中断信号处理模块，与ADC数据采集模块通过通信总线连接，用于当接收中断请求信号之后，发送信号至数据封装模块；
[0014]数据封装模块，与中断信号处理模块通信连接，用于当接收到中断处理模块的信号之后，通过寄存器管理模块从通信总线上获取传感器信号数据，并对该数据进行协议解析以及信号编码，再将封装后的传感器信号封装数据通过寄存器管理模块写入通信总线中。
[0015]进一步地，传感器为冲击、噪声、振动、过载、角速率、热流、压力、温度等传感器中的一种或多种。
[0016]本技术所述的传感器参数采集设备，首先通过信号调理模块对传感器输出的原始振动信号进行放大和滤波处理，然后通过模数转换器对传感器进行参数采集并将传感器参数数据传送至PL端的ADC数据采集模块，ADC数据采集模块采集一个完整的传感器参数数据之后产生一个中断信号给PS端的中断信号处理模块，中断信号处理模块接收到中断信号后，数据封装模块通过通信总线读取采集到的传感器参数信息，按照格式要求完成传感器参数信息组包，并形成封装数据，然后通过PS端的无线通信模块传输至外部设备。
[0017]采用上述方案，本技术不仅能够将冲击、噪声、振动、过载、角速率、热流、压力、温度等传感器的参数进行集中采集、协议解析以及信号编码，操作简单方便，并将这些信息通过无线发送给外部设备，以便于外部设备能够根据当前的传感器状态做出明确判断并控制各作动机构，还能在参数采集之前，对加速度等部分特殊传感器产生的信号进行放大和信号调理，保证更好的抗噪声性并更容易封装；同时，本技术整体结构简单，小巧，电路布局设计简单，成本低。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1是本技术所述的传感器参数采集设备的示意图；
[0020]图2是本技术所述的信号调理模块的结构示意图。
具体实施方式
[0021]以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0022]本技术实施例提供了一种传感器参数采集设备，传感器为冲击、噪声、振动、过载、角速率、热流、压力、温度等传感器中的一种或多种，本实施例中的传感器为加速度传感器；如图1所示，传感器参数采集设备包括有信号调理模块、模数转换器以及主处理器。信号调理模块，与传感器通信连接，用于为传感器供电、对传感器输出的原始振动信号进行放大和滤波处理；
[0023]如附图2所示，信号调理模块包括有恒流源电路、同相交流放大电路以及滤波电路。
[0024]恒流源电路包括有二极管D1、三极管Q1以及可调并联稳压器D2，二极管D1的阳极连接电源VCC，二极管D1的阴极与三极管Q1的集电极连接，以及通过电阻R2与可调并联稳压器D2的第一连接端连接；三极管Q1的基极与可调并联稳压器D2的第一连接端连接，三极管Q1的发射极与可调并联稳压器D2的第二连接端连接，还通过可调电阻R1与可调并联稳压器D2的第三连接端连接；可调并联稳压器D2的第三连接端处为恒流源电路的输出端。
[0025]同相交流放大电路包括有运算放大器U1以及运算放大器U2，运算放大器U1的正输入端+IN与可调并联稳压器D2的第三连接端连接，运算放大器U1的负输入端
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IN通过电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带信号调理功能的传感器参数采集设备，包括有主处理器，所述主处理器包括有PL端和PS端，其特征在于：所述参数采集设备还包括有信号调理模块以及模数转换器；所述信号调理模块，与传感器通信连接，用于为传感器供电、对传感器输出的原始振动信号进行放大和滤波处理；所述模数转换器，与信号调理模块通信连接，用于接收来自于模拟传感器的模拟信号并进行模数转换；所述PL端包括有ADC数据采集模块、数据缓存模块以及总线处理模块，ADC数据采集模块，分别与模数转换器、数据缓存模块通信连接，用于当接收到完整的传感器信号之后，产生中断请求信号并传送至中断信号处理模块,并将模拟传感器信号数据写入数据缓存模块；数据缓存模块，与通信总线通信连接，用于将接收的传感器信号数据进行存储以及上传至总线处理模块。2.如权利要求1所述的一种带信号调理功能的传感器参数采集设备，其特征在于，所述信号调理模块包括有恒流源电路、同相交流放大电路以及滤波电路；所述恒流源电路包括有二极管D1、三极管Q1以及可调并联稳压器D2，所述二极管D1的阳极连接电源VCC，二极管D1的阴极与三极管Q1的集电极连接，以及通过电阻R2与可调并联稳压器D2的第一连接端连接；所述三极管Q1的基极与可调并联稳压器D2的第一连接端连接，所述三极管Q1的发射极与可调并联稳压器D2的第二连接端连接，还通过可调电阻R1与可调并联稳压器D2的第三连接端连接；所述可调并联稳压器D2的第三连接端处为恒流源电路的输出端。3.如权利要求2所述的一种带信号调理功能的传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾祥华，廖鹏，张振华，何先泉，朱中举，
申请(专利权)人：长沙先度科技有限公司，
类型：新型
国别省市：