网络单晶炉信号采集器制造技术

本实用新型专利技术公开一种网络单晶炉信号采集器，包括：多通道信号采集电路，包括数字信号采集电路、标准模拟信号采集电路、非标准模拟信号采集电路；滤波电路，包括对数字信号进行无源滤波的无源滤波电路、对标准模拟信号进行一阶有源低通滤波的一阶有源低通滤波电路；采样周期可调电路，用于控制采样周期的增加或减少；中央处理器电路，分别与非标准模拟信号采集电路、滤波电路、采样周期可调电路相连，按采样周期可调电路控制的采样周期，对非标准模拟信号、数字信号、标准模拟信号进行处理；网络传输电路，与中央处理器电路相连，对中央处理器电路处理后的不同信号进行分批量传输。本实用新型专利技术可实现多样化的信号采集、滤波处理和传输，且信号采集速度可调。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及硅单晶炉网络化管理
，尤其涉及网络单晶炉信号采集器。
技术介绍
目前市场上生产单晶炉的公司较多，出现了一个单晶硅生产厂商使用不同种类单晶炉的情况。在这个需要集成化、规范化的时代，需要一个信号采集器将不同类型单晶炉的信号统一采集进来，传输到中央控制器上集中管理。信号采集器在这种背景下应运而生，具备一定的市场实用性。市场上现有的信号采集器如美国福禄克2640A NetDAQ网络型数据采集器系统，然而该系统较大、造价较高，加重系统造价和运行负担；而如EM9131/EM9131N，其模拟量输入模块并不能满足单晶炉的应用要求。现有技术中一种信号采集器由多路模拟开关选通电路、高精度放大电路、可编程增益电路、模数转换电路、DC/DC(Direct Current，直流电源)电路、模数转换电路、开关量输入输出电路、计数器电路、隔离电路和接口控制逻辑电路、供电电路等部分组成。具有如下功能以太网指标10/100以太网控制器；遵循 IEEE 802. 3-2002 (Institute ofElectrical and Electronics Engineers,美国电气和电子工程师协会)规范；在100Mbps和IOMbps速率运作下支持全双工和半双工的操作方式；集成10/100MbpS收发器(PHY，Physical Layer,物理层)；自动的 MDI/MDI-X(Multiple Document Interface,多文档界面)交叉校验；协议采用TCP (Transmission Control Protocol,传输控制协议)协议；模拟量输入部分输入通道数单端32路*，双端16路；输入信号范围0 5V，O 10V*，±5V;可编程增益X1、X10、X100(增益档用户可定制)；输入阻抗3 10M Ω ；A/D (Analog/Digital，模拟/数字)转换精度12位；A/D转换非线性误差± ILSB ；隔离电压2500Vrms;数字量部分输入路数16路光隔，5V/12V/24V*数字量输入电平可选；输出路数16路光隔，可以接PS-002继电器板，或驱动其它设备。光隔输出采用OC输出，驱动的电平取决于输出供电。但是，现有技术无法完全满足网络单晶炉信号采集的需求，具体的在结构设置方面，现有技术在进行信号采集时，一般将信号划分为标准的信号处理，处理常见标准量程信号，结构单一，不能处理多样化信号，例如单晶炉上存在O 50mv这样的微弱信号，普通的信号采集器在采集精度、分辨率等方面无法满足。信号采集速度方面，现有技术追求信号采集的快速性，而网络单晶炉信号采集对信息的采集速度要求不高，现有技术过高的采集速度加重了网络单晶炉系统的整体负担。滤波处理方面，针对不同的信号，信号滤波处理时不相同的，而现有技术一般具有相同的滤波电路，导致特殊信号的采集出现偏差。网络传输方面，现有技术不具有设定区分信号种类的网络传输功能，而单晶炉网络化的信号传输，不同于传统的信号传输，需要对信号加以区分。
技术实现思路
本技术实施例提供一种网络单晶炉信号采集器，用以实现多样化的信号采集、滤波处理和传输，并且信号采集速度实现可调，该网络单晶炉信号采集器包括多通道信号采集电路，包括用于采集数字信号的数字信号采集电路、用于采集标准模拟信号的标准模拟信号采集电路、用于采集非标准模拟信号的非标准模拟信号采集电路；滤波电路，分别与数字信号采集电路、标准模拟信号采集电路相连，包括用于对数字信号进行无源滤波的无源滤波电路、用于对标准模拟信号进行 一阶有源低通滤波的一阶有源低通滤波电路；采样周期可调电路，用于控制采样周期的增加或减少；中央处理器电路，分别与非标准模拟信号采集电路、滤波电路、采样周期可调电路相连，用于按采样周期可调电路控制的采样周期，对非标准模拟信号及滤波电路滤波后的数字信号、标准模拟信号进行处理；网络传输电路，与中央处理器电路相连，用于对中央处理器电路处理后的不同信号进行分批量传输。较佳的，所述数字信号采集电路包括信号选择电路和通道选择电路，使用所述中央处理器电路中单片机的四个通用输入输出端口作为数字信号输入端口，使用三态锁存器作为扩展端口 ；两个通用输入输出端口为一组，每组中一个通用输入输出端口作为数据共用端口，另一个通用输入输出端口作为地址选择线，选定一组三态锁存器通过数据共用端口 ；每个数字信号输入端口采用一个光耦隔离电路。较佳的，所述标准模拟信号采集电路采用前端标准滤波模式，通过放大器将电压放大到合适电压供所述中央处理器电路的单片机采集，并在放大器之后加入无源滤波电路和电压跟随电路。较佳的，所述非标准模拟信号采集电路采用高精度隔离放大电路模式，在采集非标准模拟信号之后，先经过放大器前端的信号处理电路，再经过该放大器隔离，转变成稳定的电压信号，再经过另一放大器放大到合适电压，输出至所述中央处理器电路的单片机进行模数转换处理成数字信号。较佳的，所述采样周期可调电路包括两个独立控制采样周期的按键，其中一个按键控制采样周期的增加，另一个按键控制采样周期的减少；所述采样周期可调电路还包括用于显示当前采样周期的数码显示屏。较佳的，所述中央处理器电路采用C8051单片机作为控制核心，配以单片机周围辅助电路，所述辅助电路包括=EEPROM扩展存储电路、RTC电路、Flash扩展存储电路、按键及其数码管显示控制电路。较佳的，所述EEPROM扩展存储电路以AT24C02为存储芯片，通过IIC总线协议与单片机连接。较佳的，所述RTC电路采用PCF8563作为控制核心，使用纽扣电池作为停电应急备用电池，停电后 自动切换。较佳的，所述Flash扩展存储电路在单片机自身程序存储空间不足的情况下启用使用。较佳的，所述按键及其数码管显示控制电路采用ZLG7289作为控制核心电路。较佳的，所述网络传输电路采用CP2200作为网络芯片控制核心，接收所述中央处理器电路的单片机以设定数据格式发来的数据后，打包发送至网络单晶炉上位计算机。本技术实施例针对单晶炉信号大范围采集特性，现有技术中信号检测通道容量不足、检测信号种类单一、很少具有数字信号通道，往往需要多个采集器同时工作完成，严重增加了电路负担的缺陷，针对单晶炉信号特点，在网络单晶炉信号采集器中引入多通道信号采集电路，包括用于采集数字信号的数字信号采集电路、用于采集标准模拟信号的标准模拟信号采集电路、用于采集非标准模拟信号的非标准模拟信号采集电路，可简化电路结构，节约生产成本，增加电路集成度。本技术实施例针对现有技术中采集速度较快，不能适应网络单晶炉信号采集的特点，过高的采集速度加重了网络单晶炉系统整体负担的缺陷，在网络单晶炉信号采集器中引入采样周期可调电路来控制采样周期的增加或减少，从而调节信息采集速度，优化网络单晶炉信号采集器的系统性能。本技术实施例针对现有技术中滤波方式单一，不能满足采集信息多样需求的缺陷，在网络单晶炉信号采集器中设置针对不同类别信号滤波方式可选的滤波电路，优化网络单晶炉信号采集器的性能，保证了稳定性。本技术实施例针对现有技术中同类信号采集器不具备信号软件处理能力的缺陷，在网络单晶炉信号采集器中设置网络传输电路，对中央处理器电路处理后的不同信号进行分批本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯兴涛，何茂栋，罗焱，李海霞，
申请(专利权)人：北京京仪世纪电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：