一种气象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气象数据采集装置，包括：控制芯片，与控制芯片连接的数字信号整形输入模块、模数转换模块以及通讯模块，和与通讯模块连接的通讯防雷模块；数字信号整形输入模块包括多路脉冲频率输入接口整形处理电路以及多路数字I/O输入接口整形处理电路。本实用新型专利技术采用模块化、集成化设计，避免模块之间的干扰，同时还增加了防雷击措施，确保了系统的稳定性、可靠性，提高了系统抗干扰和抗雷击的能力，极大的提升了气象数据采集的稳定性和精确性。和精确性。和精确性。

A meteorological data acquisition device

【技术实现步骤摘要】
一种气象数据采集装置


[0001]本技术涉及气象观测领域，尤其涉及一种气象数据采集装置。

技术介绍

[0002]气象数据采集装置是气象数据采集系统中最重要的组成部分，气象数据采集的稳定性和精确性与气象数据采集装置的性能和安全性密切相关，目前很多气象数据采集设备采用的是上世纪开发的通用型进口产品，有些功能已经没有数据采集作用，然而却依然在工作，容易对需要的数据采集造成干扰，且电路设计没有采取防雷击措施，在室外环境下使用容易遭雷击损坏，使用目前的气象数采集装置对气象数据采集时容易导致气象数据采集存在不稳定、不精确的问题。

技术实现思路

[0003]本技术提供了一种气象数据采集装置，用以解决目前气象数据采集装置进行气象数据采集时存在不稳定、不精确的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供了一种气象数据采集装置，包括：控制芯片，与控制芯片连接的数字信号整形输入模块、模数转换模块以及通讯模块，和与通讯模块连接的通讯防雷模块；数字信号整形输入模块包括多路脉冲频率输入接口整形处理电路以及多路数字I/O 输入接口整形处理电路。
[0005]优选地，还包括：与控制芯片相连的传感器修正值存储模块；多路脉冲频率输入接口整形处理电路用于连接雨量和风速采集传感器；多路数字I/O输入接口整形处理电路用于连接风向格雷码传感器；模数转换模块用于连接温度传感器以及温湿度传感器。
[0006]优选地，模数转换模块包括多路模拟差分信号处理电路、可编程仪表线性放大及A/D模数转换电路，模拟差分信号处理电路的输入端连接对应的温度传感器以及温湿度传感器，模拟差分信号处理电路的输出端依次连接可编程仪表线性放大及A/D模数转换电路，可编程仪表线性放大及A/D模数转换电路的输出端连接控制芯片。
[0007]优选地，可编程仪表线性放大及A/D模数转换电路包括依次连接的仪表线性放大器、多路同相放大器、2
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1转换器、射极跟随器、以及A/D转换器。
[0008]优选地，数字信号整形输入模块包括多个数字接口电路，每个数字接口电路具有相同的电路结构，均包括二极管D1、第一电阻R1、双时基集成电路U1，二极管D1的阴极连接数字信号采集电路，二极管D1的阳极连接第一电阻R1的一端且公共端连接双时基集成电路 U1的输入端，第一电阻R1的另一端连接系统电源模块的第一输出端，双时基集成电路U1 的输出端连接控制芯片的一个端口。
[0009]优选地，还包括为各组件供电的系统电源模块，系统电源模块包括防雷输入电路、第一电源芯片U3、第一电压转换芯片U4、第二电源芯片U5、第二电压转换芯片U6、第一稳压芯片U7、第二稳压芯片U8、第三稳压芯片U9、第四稳压芯片U10，防雷输入电路的一端连接外部电源，防雷输入电路的另一端连接第一电源芯片U3的输入端，第一电源芯片U3的输出端
输出+5V电压且同时连接数字信号整形输入模块、恒流源模块、系统工作指示灯模块、第一电压转换芯片U4的输入端和第二电源芯片U5的输入端，第一电压转换芯片U4的输出端输出
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5V电压且同时连接模数转换模块，第二电源芯片U5的输出端输出+12V电压且同时连接第二电压转换芯片U6的输入端和第一稳压芯片U7的输入端，第二电压转换芯片U6的的输出端连接第二稳压芯片U8的输入端，第一稳压芯片U7的输出端输出+9V电压且同时连接第三稳压芯片U9的输入端，第二稳压芯片U8的输出端输出
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9V电压且同时连接第四稳压芯片U10的输入端，第三稳压芯片U9的输出端输出+5V电压，第四稳压芯片U10的输出端输出
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5V电压。
[0010]优选地，可编程仪表线性放大及A/D模数转换模块还连接有恒流源模块，恒流源模块连接温感器件，恒流源模块包括第二电阻R2、第三电阻R3、第一运算放大器U2、导通开关 Q1，第二电阻R2的一端连接可编程仪表线性放大及A/D模数转换模块，第二电阻R2的另一端连接温感器件的一端，温感器件的另一端连接导通开关Q1的输入端，导通开关Q1的控制端连接第一运算放大器U2的第一端，导通开关Q1的输出端连接第一运算放大器U1的第二端且公共端连接第三电阻R3的一端，第一运算放大器U2的第三端连接系统电源模块的第一输出端，第三电阻R3的另一端接地。
[0011]本技术具有以下有益效果：本技术提供了一种气象数据采集装置，采用模块化、集成化设计，避免模块之间的干扰，同时还增加了防雷击措施，确保了系统的稳定性、可靠性，提高了系统抗干扰和抗雷击的能力，极大的提升了气象数据采集的稳定性和精确性。
附图说明
[0012]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：
[0013]图1是本技术优选实施例的一种气象数据采集装置的整体结构示意图；
[0014]图2是本技术优选实施例的一种气象数据采集装置的数字信号整形输入模块的电路结构示意图；
[0015]图3本技术优选实施例的一种气象数据采集装置的模数转换模块的电路结构示意图；
[0016]图4是本技术优选实施例的一种气象数据采集装置的恒流源模块的电路结构示意图；
[0017]图5是本技术优选实施例的一种气象数据采集装置的系统电源模块的结构示意图；
[0018]图6是本技术优选实施例的一种气象数据采集装置的指示灯模块的电路结构示意图。
具体实施方式
[0019]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。
[0020]实施例1，一种气象数据采集装置。
[0021]如附图1
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6所示，本实施例提供了一种气象数据采集装置，包括：气象数据采集装置，包括：控制芯片，与控制芯片连接的数字信号整形输入模块、模数转换模块以及通讯模块，和与通讯模块连接的通讯防雷模块；数字信号整形输入模块包括多路脉冲频率输入接口整形处理电路以及多路数字I/O输入接口整形处理电路。本实施例中，气象数据采集装置还包括：与控制芯片相连的传感器修正值存储模块；多路脉冲频率输入接口整形处理电路用于连接雨量和风速采集传感器；多路数字I/O输入接口整形处理电路用于连接风向格雷码传感器；模数转换模块用于连接温度传感器以及温湿度传感器。
[0022]其中，在本实施例中，控制芯片可以为任意具有逻辑运算功能以及I/O接口的控制芯片，例如MCU、CPU、FPGA等芯片，本实施例的控制芯片以CPU为例进行说明；通讯模块具体采用485通讯模块，在其它的实施例中，还可以采用例如串口模块、432通讯模块等具有通讯功能的模块；数字信号采集电路具体为12路数字I/O输入接口整形处理模块，在其它的实施例中，还可以采用任意通道数的数字I/O输入接口整形处理模块；脉冲频率输入接口整形模块具体为4路脉冲频率输入接口整形模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气象数据采集装置，其特征在于，包括：控制芯片，与所述控制芯片连接的数字信号整形输入模块、模数转换模块以及通讯模块，和与所述通讯模块连接的通讯防雷模块；所述数字信号整形输入模块包括多路脉冲频率输入接口整形处理电路以及多路数字I/O输入接口整形处理电路。2.根据权利要求1所述的一种气象数据采集装置，其特征在于，还包括：与所述控制芯片相连的传感器修正值存储模块；多路脉冲频率输入接口整形处理电路用于连接雨量和风速采集传感器；所述多路数字I/O输入接口整形处理电路用于连接风向格雷码传感器；所述模数转换模块用于连接温度传感器以及温湿度传感器。3.根据权利要求2所述的一种气象数据采集装置，其特征在于，所述模数转换模块包括多路模拟差分信号处理电路、可编程仪表线性放大及A/D模数转换电路，所述模拟差分信号处理电路的输入端连接对应的温度传感器以及温湿度传感器，所述模拟差分信号处理电路的输出端依次连接所述可编程仪表线性放大及A/D模数转换电路，所述可编程仪表线性放大及A/D模数转换电路的输出端连接所述控制芯片。4.根据权利要求3所述的一种气象数据采集装置，其特征在于，所述可编程仪表线性放大及A/D模数转换电路包括依次连接的仪表线性放大器、多路同相放大器、2
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1转换器、射极跟随器、以及A/D转换器。5.根据权利要求2所述的一种气象数据采集装置，其特征在于，所述数字信号整形输入模块包括多个数字接口电路，每个所述数字接口电路具有相同的电路结构，均包括二极管D1、第一电阻R1、双时基集成电路U1，所述二极管D1的阴极连接所述数字信号采集电路，所述二极管D1的阳极连接所述第一电阻R1的一端且公共端连接所述双时基集成电路U1的输入端，所述第一电阻R1的另一端连接系统电源模块的第一输出端，所述双时基集成电路U1的输出端连接控制芯片的一个端口。6.根据权利要求1所述的一种气象数据采集装置，其特征在于，还包括为各组件供电的系统电源模块，所述系统电源模块包括防...

【专利技术属性】
技术研发人员：严辉，闫欣鹏，
申请(专利权)人：中科星图维天信北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：