觸摸式多種信號采集儀的制作方法
【專利摘要】觸摸式多種信號采集儀，涉及一種監(jiān)測設(shè)備的儀器，所述采集儀包括主機(jī)、傳感器、電纜線、電源線，主機(jī)外殼的正面設(shè)有一張觸摸式液晶屏、SD卡槽、數(shù)據(jù)線接口凹槽和兩個LED燈，分別為電源指示燈和待機(jī)指示燈；主機(jī)外殼的一側(cè)設(shè)有一個電源線輸入凹槽和一個電源開關(guān)；主機(jī)外殼的上面設(shè)有傳感器電纜線凹槽；主機(jī)外殼內(nèi)裝有主控電路板，該主控電路是微處理器電路、信號調(diào)理電路、LED驅(qū)動電路、SD卡驅(qū)動電路、液晶屏驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動電路和電源電路組成；主控電路板上的微處理器電路是由STM32F107芯片及其相關(guān)外圍電路組成。該信號采集設(shè)備能夠做到一機(jī)多用，最大化的過濾周圍噪聲信號的同時，能夠采集到高質(zhì)量的信號。
【專利說明】觸摸式多種信號采集儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種監(jiān)測儀器，特別是涉及一種觸摸式多種信號采集儀。

【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)環(huán)境下，各種大型機(jī)械設(shè)備的傳動部件是一個極其復(fù)雜的部分，其重要性也不言而喻。機(jī)械設(shè)備能否達(dá)到較高的工作效率，一大部分取決于其各個機(jī)械部件的健康情況。各個機(jī)械部件所發(fā)出的信號是用來檢測部件好壞的一項重要指標(biāo)。要采集有效的信號，這不僅要選取合適的傳感器，同時還要設(shè)計適合的電路，并選取合適的芯片，使設(shè)備能夠符合當(dāng)前工作環(huán)境的需要，以便于對工程上的各種信號進(jìn)行采集。目前，由于該領(lǐng)域中多以振動信號為基礎(chǔ)來對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行故障分析，但隨著時間的推移和工業(yè)上復(fù)雜環(huán)境的影響，振動信號已經(jīng)不能夠完全代表設(shè)備故障信息，必須采集多種信號進(jìn)行分析，才能有效地反映出設(shè)備的故障特征。但由于設(shè)備內(nèi)部空間有限，并且由于設(shè)備結(jié)構(gòu)框架的影響，隨時拆卸信號采集設(shè)備或者同時裝有多種信號采集裝置是不可能的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種觸摸式多種信號采集儀，該信號采集儀避免了復(fù)雜的電路設(shè)計，節(jié)省了電路板體積和面積，縮小了設(shè)備的體積和形狀，該信號采集設(shè)備能夠做到一機(jī)多用，最大化的過濾周圍噪聲信號的同時，能夠采集到高質(zhì)量的信號。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]觸摸式多種信號采集儀，所述采集儀包括主機(jī)、傳感器、電纜線、電源線，主機(jī)外殼的正面設(shè)有一張觸摸式液晶屏、SD卡槽、數(shù)據(jù)線接口凹槽和兩個LED燈，分別為電源指示燈和待機(jī)指不燈；主機(jī)外殼的一側(cè)設(shè)有一個電源線輸入凹槽和一個電源開關(guān)；主機(jī)外殼的上面設(shè)有傳感器電纜線凹槽；主機(jī)外殼內(nèi)裝有主控電路板，該主控電路是微處理器電路、信號調(diào)理電路、LED驅(qū)動電路、SD卡驅(qū)動電路、液晶屏驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動電路和電源電路組成；主控電路板上的微處理器電路是由STM32F107芯片及其相關(guān)外圍電路組成；主控電路板上的信號調(diào)理電路上設(shè)有一個傳感器電纜線輸入接口，通過電纜線與傳感器相連，該傳感器電纜線輸入接口位于主機(jī)外殼一側(cè)的傳感器電纜線凹槽處；該主機(jī)內(nèi)的主控電路板上的數(shù)據(jù)傳輸模塊有一個數(shù)據(jù)傳輸接口，通過數(shù)據(jù)線連接計算機(jī)；該數(shù)據(jù)線接口位于主機(jī)外殼前方的數(shù)據(jù)線接口凹槽處。
[0006]所述的觸摸式多種信號采集儀，所述主控電路板上的SD卡驅(qū)動電路連接著主機(jī)外殼正面的SD卡槽。
[0007]所述的觸摸式多種信號采集儀，所述主控電路板上的液晶屏驅(qū)動電路連接著一塊觸摸式液晶屏。
[0008]所述的觸摸式多種信號采集儀，所述主控電路板上的電源電路設(shè)有一個電源線輸入接口，通過電源線與外部供電電源相連，該電源線輸入接口位于主機(jī)外殼一側(cè)的電源線輸入凹槽處。
[0009]所述的觸摸式多種信號采集儀，所述電源線輸入凹槽的上方有一電源開關(guān)。
[0010]本實用新型的優(yōu)點與效果是:
[0011]1.該信號采集儀是基于STM32互聯(lián)型系列微控制器——STM32F107型單片機(jī)的工業(yè)信號監(jiān)測采集裝置。該裝置是以STM32F107為核心，避免了復(fù)雜的電路設(shè)計，節(jié)省了電路板體積和面積，從而縮小了設(shè)備的體積和形狀，有利于后期設(shè)備的維修和更換。由于該信號采集裝置上的傳感器類型可以被更換，使得在需要采集不同信號的情況下，可以直接更換傳感器類型，對裝置功能進(jìn)行切換即可，而不需要拆卸采集裝置。這是利用STM32F107芯片自身的強(qiáng)大功能以及設(shè)備設(shè)計的合理性，使該信號采集設(shè)備能夠做到一機(jī)多用，最大化的過濾周圍噪聲信號的同時，能夠采集到高質(zhì)量的信號。采集完畢之后裝置會將信號自動存儲在數(shù)據(jù)儲存模塊中，以便保留重要的信息，為后續(xù)的分析提供有效的依據(jù)。
[0012]2.該觸摸式多種信號采集儀全部選用了低功耗，高性能的芯片。并且該采集儀不僅外形小巧，各部分模塊可以自由拆卸，而且可以在只更換傳感器的情況下，根據(jù)不同種類信號的需要進(jìn)行采集。主機(jī)外部無任何繁瑣設(shè)計，主機(jī)內(nèi)部無復(fù)雜的電路設(shè)計，因此解決了因為環(huán)境干擾和設(shè)備自身的干擾而導(dǎo)致的監(jiān)測結(jié)果的不準(zhǔn)確的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實用新型裝置配線圖。
[0015]圖1中附件:1為傳感器，2為電纜線，3為傳感器電纜線凹槽，4為主機(jī)，5為電源指示燈，6為待機(jī)指示燈，7為電源開關(guān)，8為電源線輸入凹槽，9為電源線，10為觸摸式液晶屏，11為數(shù)據(jù)線接口凹槽，12為SD卡槽。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖所示實施例，對本實用新型作進(jìn)一步詳述。
[0017]一種基于STM32F107芯片的工業(yè)信號監(jiān)測采集裝置。該裝置包括主機(jī)、傳感器、電纜線、電源線。主機(jī)為一個長方形的外殼，在主機(jī)外殼的正面有一張觸摸式液晶屏、SD卡槽、數(shù)據(jù)線接口凹槽和兩個LED燈，分別為電源指示燈和待機(jī)指示燈；在主機(jī)外殼的一側(cè)設(shè)有一個電源線輸入凹槽和一個電源開關(guān)；主機(jī)外殼的上面設(shè)有傳感器電纜線凹槽；
[0018]在主機(jī)外殼內(nèi)裝有1塊主控電路板，該主控電路是微處理器電路、信號調(diào)理電路、LED驅(qū)動電路、SD卡驅(qū)動電路、液晶屏驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動電路和電源電路組成。主控電路板上的微處理器電路是由STM32F107芯片及其相關(guān)外圍電路組成，負(fù)責(zé)整個裝置的信號處理、AD轉(zhuǎn)換、LED顯示、液晶屏顯示、SD卡儲存、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。該主控電路板上的信號調(diào)理電路上設(shè)有一個傳感器電纜線輸入接口，通過電纜線與傳感器相連，該傳感器電纜線輸入接口位于主機(jī)外殼一側(cè)的傳感器電纜線凹槽處。該主機(jī)內(nèi)的主控電路板上的數(shù)據(jù)傳輸模塊有一個數(shù)據(jù)傳輸接口，通過數(shù)據(jù)線，連接計算機(jī)后可以直接讀取已經(jīng)采集到信號信息。該數(shù)據(jù)線接口位于主機(jī)外殼前方的數(shù)據(jù)線接口凹槽處。主控電路板上的LED驅(qū)動電路可以使電源指示燈和待機(jī)指示燈工作，可以顯示出該設(shè)備是在工作狀態(tài)或者閑置待機(jī)狀態(tài)。主控電路板上的SD卡驅(qū)動電路連接著主機(jī)外殼正面的SD卡槽，在工作人員不能直接讀取數(shù)據(jù)時，裝置將采集到的信號經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，直接存儲到SD卡中。主控電路板上的液晶屏驅(qū)動電路連接著一塊觸摸式液晶屏，可以根據(jù)不同的信號需求進(jìn)行信號類型的切換，同時可以確認(rèn)工作是否開始。主控電路板上的電源電路設(shè)有一個電源線輸入接口，通過電源線與外部供電電源相連，該電源線輸入接口位于主機(jī)外殼一側(cè)的電源線輸入凹槽處。電源線輸入凹槽的上方有一電源開關(guān)，電源開關(guān)可以隨時啟動和關(guān)閉該信號采集設(shè)備。
[0019]主控電路是微處理器電路、信號調(diào)理電路、LED驅(qū)動電路、SD卡驅(qū)動電路、液晶屏驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動電路和電源電路組成。主控電路板上的微處理器電路是由STM32F107芯片及其外圍電路構(gòu)成。通過電源電路給裝置上電后，STM32F107負(fù)責(zé)整個電路的控制功能。通過連接主機(jī)一側(cè)的電源接口后，按下電源線輸入凹槽處上方的電源開關(guān)，主機(jī)開始工作。信號調(diào)理電路負(fù)責(zé)配合傳感器的使用，對接收到的信號進(jìn)行預(yù)處理。主控電路板上的LED驅(qū)動電路上的兩個LED接口，分別連接電源指示燈和待機(jī)指示燈，用來顯示當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。主控電路板上還帶有SD卡驅(qū)動電路，可以儲存?zhèn)鞲衅鞑杉降男盘栃畔ⅰＳ|摸屏則是控制選擇需要采集信號的類型和確認(rèn)、暫停采集等功能。采集的數(shù)據(jù)也可由數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動電路，通過數(shù)據(jù)線直接傳輸?shù)接嬎銠C(jī)上進(jìn)行分析。
[0020]實施例:
[0021]見圖1，一種基于STM32F107芯片的工業(yè)信號監(jiān)測采集裝置。該裝置包括主機(jī)4、傳感器1、電纜線2、電源線9。主機(jī)4為一個長方形的外殼，在主機(jī)外殼的正面有一張觸摸式液晶屏10、SD卡槽12、數(shù)據(jù)線接口凹槽11和兩個LED燈，分別為電源指示燈5和待機(jī)指不燈6 ;在主機(jī)4外殼的一側(cè)設(shè)有一個電源線輸入凹槽8和一個電源開關(guān)7 ;主機(jī)4外殼的上面設(shè)有傳感器電纜線凹槽3;
[0022]在主機(jī)4外殼內(nèi)裝有1塊主控電路板，該主控電路是微處理器電路、信號調(diào)理電路、LED驅(qū)動電路、SD卡驅(qū)動電路、液晶屏驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動電路和電源電路組成。主控電路板上的微處理器電路是由STM32F107芯片及其相關(guān)外圍電路組成，負(fù)責(zé)整個裝置的信號處理、AD轉(zhuǎn)換、LED顯示、液晶屏顯示、SD卡儲存、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。該主控電路板上的信號調(diào)理電路上設(shè)有一個傳感器電纜線輸入接口，通過電纜線2與傳感器1相連，該傳感器電纜線輸入接口位于主機(jī)外殼一側(cè)的傳感器電纜線凹槽3處。該主機(jī)內(nèi)的主控電路板上的數(shù)據(jù)傳輸模塊有一個數(shù)據(jù)傳輸接口，通過數(shù)據(jù)線連接計算機(jī)后可以直接讀取已經(jīng)采集到信號信息。該數(shù)據(jù)線接口位于主機(jī)外殼前方的數(shù)據(jù)線接口凹槽處11。主控電路板上的LED驅(qū)動電路可以使電源指示燈5和待機(jī)指示燈6工作，可以顯示出該設(shè)備是在工作狀態(tài)或者閑置待機(jī)狀態(tài)。主控電路板上的SD卡驅(qū)動電路連接著主機(jī)外殼正面的SD卡槽12，在工作人員不能直接讀取數(shù)據(jù)時，裝置將采集到的信號經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，直接存儲到SD卡中。主控電路板上的液晶屏驅(qū)動電路連接著一塊觸摸式液晶屏10，可以根據(jù)不同的信號需求進(jìn)行信號類型的切換，同時可以確認(rèn)工作是否開始。主控電路板上的電源電路設(shè)有一個電源線輸入接口，通過電源線9與外部供電電源相連，該電源線輸入接口位于主機(jī)外殼一側(cè)的電源線輸入凹槽處8。電源線輸入凹槽8的上方有一電源開關(guān)7，電源開關(guān)7可以隨時啟動和關(guān)閉該信號采集設(shè)備。
[0023]見圖2，主控電路是微處理器電路、信號調(diào)理電路、LED驅(qū)動電路、SD卡驅(qū)動電路、液晶屏驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動電路和電源電路組成。主控電路板上的微處理器電路是由STM32F107芯片及其外圍電路構(gòu)成。通過電源電路給裝置上電后，STM32F107負(fù)責(zé)整個電路的控制功能。通過按下電源線輸入凹槽8處上方的電源開關(guān)7，主機(jī)開始工作。信號調(diào)理電路負(fù)責(zé)配合傳感器1的使用，對接收到的信號進(jìn)行預(yù)處理。主控電路板上的LED驅(qū)動電路上的兩個LED接口，分別連接電源指示燈5和待機(jī)指示燈6，用來顯示當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。主控電路板上還帶有SD卡驅(qū)動電路，可以儲存?zhèn)鞲衅鞑杉降男盘栃畔?。觸摸式液晶屏10則是控制選擇需要采集信號的類型和確認(rèn)、暫停采集等功能。采集的數(shù)據(jù)也可由數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動電路，通過數(shù)據(jù)線直接傳輸?shù)接嬎銠C(jī)上進(jìn)行分析。
【權(quán)利要求】
1.觸摸式多種信號采集儀，其特征在于，所述采集儀包括主機(jī)、傳感器、電纜線、電源線，主機(jī)外殼的正面設(shè)有一張觸摸式液晶屏、SD卡槽、數(shù)據(jù)線接口凹槽和兩個LED燈，分別為電源指示燈和待機(jī)指示燈；主機(jī)外殼的一側(cè)設(shè)有一個電源線輸入凹槽和一個電源開關(guān)；主機(jī)外殼的上面設(shè)有傳感器電纜線凹槽；主機(jī)外殼內(nèi)裝有主控電路板,該主控電路是微處理器電路、信號調(diào)理電路、LED驅(qū)動電路、SD卡驅(qū)動電路、液晶屏驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動電路和電源電路組成；主控電路板上的微處理器電路是由STM32F107芯片及其相關(guān)外圍電路組成；主控電路板上的信號調(diào)理電路上設(shè)有一個傳感器電纜線輸入接口，通過電纜線與傳感器相連,該傳感器電纜線輸入接口位于主機(jī)外殼一側(cè)的傳感器電纜線凹槽處；該主機(jī)內(nèi)的主控電路板上的數(shù)據(jù)傳輸模塊有一個數(shù)據(jù)傳輸接口，通過數(shù)據(jù)線連接計算機(jī)；該數(shù)據(jù)線接口位于主機(jī)外殼前方的數(shù)據(jù)線接口凹槽處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸式多種信號采集儀，其特征在于，所述主控電路板上的SD卡驅(qū)動電路連接著主機(jī)外殼正面的SD卡槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸摸式多種信號采集儀，其特征在于，所述主控電路板上的液晶屏驅(qū)動電路連接著一塊觸摸式液晶屏。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸摸式多種信號采集儀，其特征在于，所述主控電路板上的電源電路設(shè)有一個電源線輸入接口，通過電源線與外部供電電源相連，該電源線輸入接口位于主機(jī)外殼一側(cè)的電源線輸入凹槽處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸摸式多種信號采集儀，其特征在于，所述電源線輸入凹槽的上方有一電源開關(guān)。
【文檔編號】G01D21/00GK204085556SQ201420540327
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】原忠虎, 徐漫洋, 呂歡歡, 齊曉軒, 何友國 申請人:沈陽大學(xué)