一种基于HART协议的单智能仪表数据采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种基于HART协议的单智能仪表数据采集装置，包括：航空插头、第一测量电阻、HART调制解调器、ARM微处理器、FLASH芯片、电池；其中，航空插头，分别与智能仪表、电池和第一测量电阻连接；HART调制解调器，分别连接第一测量电阻和ARM微处理器，用于通过第一测量电阻和航空插头与智能仪表之间传输上、下行频移键控FSK信号；ARM微处理器，分别连接HART调制解调器、FLASH芯片和电池，用于与HART调制解调器之间传输HART请求命令和HART应答命令，将采集到的智能仪表数据发送给FLASH芯片；FLASH芯片，用于存储采集到的智能仪表数据；电池，用于为智能仪表和ARM芯片提供电源。本实用新型专利技术在保证高精度采集数据的情况下，同时提供了数据存储、显示和导出等功能，大大提高了智能仪表的应用性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种基于HART协议的单智能仪表数据采集装置，包括：航空插头、第一测量电阻、HART调制解调器、ARM微处理器、FLASH芯片、电池；其中，航空插头，分别与智能仪表、电池和第一测量电阻连接；HART调制解调器，分别连接第一测量电阻和ARM微处理器，用于通过第一测量电阻和航空插头与智能仪表之间传输上、下行频移键控FSK信号；ARM微处理器，分别连接HART调制解调器、FLASH芯片和电池，用于与HART调制解调器之间传输HART请求命令和HART应答命令，将采集到的智能仪表数据发送给FLASH芯片；FLASH芯片，用于存储采集到的智能仪表数据；电池，用于为智能仪表和ARM芯片提供电源。本技术在保证高精度采集数据的情况下，同时提供了数据存储、显示和导出等功能，大大提高了智能仪表的应用性能。【专利说明】—种基于HART协议的单智能仪表数据采集装置
本技术涉及数据采集
，具体地，涉及一种基于HART协议的单智能仪表数据采集装置。
技术介绍
HART (Highway Addressable Remote Transducer,可寻址远程传感器高速通道开放通信)协议是美国R0SEM0UNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。HART协议采用FSK (Frequency Shift Keying,频移键控)技术,在4?20mA的电流信号上迭加幅度为0.5mA的FSK信号进行数字通信，其中，FSK信号采用Bel 1202国际标准，如图1所示，1200Hz代表逻辑“1”，2200Hz代表逻辑“0”，信号幅值为0.5mA，信号的传送波特率设定为1200bps。HART协议的特点是在现有的模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变过程中的过渡性产品，因而在模拟系统向数字系统转变的过渡时期具有较强的市场竞争能力，得到了较快发展。在汽轮机组性能试验过程中应用了大量的支持HART协议的智能仪表，试验过程需要记录和存储智能仪表的试验数据，现行的测量方法是在智能仪表上串接测量电阻，将智能仪表输出的4?20mA电流信号转换为电压信号再进行采集，然而由于测量电阻的实际电阻值往往与其额定电阻值之间存在一定的误差，这就造成了采集到的试验数据不够精确，导致采集精度不够高。
技术实现思路
本技术实施例的主要目的在于提供一种基于HART协议的单智能仪表数据采集装置，以解决现有技术因测量电阻的阻值具有不确定性而导致数据采集精度不够高的缺陷。为了实现上述目的，本技术实施例提供一种基于HART协议的单智能仪表数据采集装置，包括:航空插头、第一测量电阻、HART调制解调器、ARM微处理器、FLASH芯片、电池；其中，所述航空插头，分别与智能仪表、所述电池和所述第一测量电阻连接；所述HART调制解调器，分别连接所述第一测量电阻和所述ARM微处理器，用于通过所述第一测量电阻和航空插头与所述智能仪表之间传输上、下行频移键控FSK信号；所述ARM微处理器，分别连接所述HART调制解调器、所述FLASH芯片和所述电池，用于与所述HART调制解调器之间传输HART请求命令和HART应答命令，将采集到的智能仪表数据发送给所述FLASH芯片；所述FLASH芯片，用于存储所述采集到的智能仪表数据； 所述电池，用于为所述智能仪表和ARM芯片提供电源。优选的，所述数据采集装置还包括:第二测量电阻和数模转换器；其中，所述第二测量电阻，分别连接所述航空插头和所述第一测量电阻；所述数模转换器，连接所述第二测量电阻和所述ARM微处理器，用于将所述第二测量电阻两端的电压值信息发送给所述ARM微处理器。优选的，所述数据采集装置还包括:数模转换器，分别连接所述第一测量电阻和所述ARM微处理器，用于将所述第一测量电阻两端的电压值信息发送给所述ARM微处理器。优选的，所述数据采集装置还包括:第一变压器件和/或第二变压器件；其中，所述第一变压器件，分别连接所述电池和所述航空插头；所述第二变压器件，分别连接所述电池和所述ARM微处理器。优选的，所述数据采集装置还包括:时钟芯片，连接所述ARM微处理器。优选的，所述数据采集装置还包括:显示屏，连接所述ARM微处理器。优选的，所述数据采集装置还包括:输入按键，连接所述ARM微处理器。优选的，所述数据采集装置还包括:USB接口，连接所述ARM微处理器。优选的，所述数据采集装置还包括:充电接口，连接所述电池。优选的，所述数据采集装置还包括:LED指示灯，连接所述ARM微处理器。借助于上述技术方案，本技术实现了数据采集装置和单个智能仪表之间的HART协议通信，以获取智能仪表的FSK信号代替获取智能仪表的电压信号，相比于现有技术，本技术通过采集智能仪表发出的FSK信号避免了因测量电阻的阻值具有不确定性而导致数据采集精度低的问题，此外，本技术提供两种工作模式，即基于HART协议的工作模式和基于电压信号采集的工作模式，可提供为智能仪表供电、显示和转存采集数据、以及查询历史采集数据等功能，即本技术在保证高精度采集数据的情况下，同时提供了数据存储、显示和导出等功能，大大提高了智能仪表的应用性能，适用于对单个智能仪表进行数据采集。【专利附图】【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是HART协议中FSK信号叠加于电流信号的示意图；图2是本技术实施例一提供的数据采集装置内部各器件的连接示意图；图3是本技术实施例二提供的数据采集装置内部各器件的连接示意图；图4是本技术实施例二提供的数据采集装置的外观示意图；图5是本技术实施例三提供的数据采集装置内部各器件的连接示意图。【具体实施方式】下面将结合本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，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例一本技术提供一种基于HART协议的单智能仪表数据采集装置，如图2所示，该装置包括:航空插头201、第一测量电阻202、HART调制解调器203、ARM微处理器204、FLASH芯片205、电池206 ;其中，航空插头201，分别与智能仪表、电池206和第一测量电阻202连接；HART调制解调器203，分别连接第一测量电阻202和ARM微处理器204，用于通过第一测量电阻202和航空插头201与智能仪表之间传输上、下行频移键控FSK信号；ARM微处理器204，分别连接HART调制解调器203、FLASH芯片205和电池206，用于与HART调制解调器203之间传输HART请求命令和HART应答命令，将采集到的智能仪表数据发送给FLASH芯片205 ；FLASH芯片205，用于存储采集到的智能仪表数据；电池206,用于为智能仪表和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于HART协议的单智能仪表数据采集装置，其特征在于，包括：航空插头、第一测量电阻、HART调制解调器、ARM微处理器、FLASH芯片、电池；其中，所述航空插头，分别与智能仪表、所述电池和所述第一测量电阻连接；所述HART调制解调器，分别连接所述第一测量电阻和所述ARM微处理器，用于通过所述第一测量电阻和航空插头与所述智能仪表之间传输上、下行频移键控FSK信号；所述ARM微处理器，分别连接所述HART调制解调器、所述FLASH芯片和所述电池，用于与所述HART调制解调器之间传输HART请求命令和HART应答命令，将采集到的智能仪表数据发送给所述FLASH芯片；所述FLASH芯片，用于存储所述采集到的智能仪表数据；所述电池，用于为所述智能仪表和ARM芯片提供电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：仇晓智，孙曰泰，黄葆华，刘双白，张德利，
申请(专利权)人：国家电网公司，华北电力科学研究院有限责任公司，国网冀北电力有限公司电力科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：