本實(shí)用新型涉及一種溫度采集系統(tǒng)，尤其涉及一種新型高頻無(wú)線(xiàn)淬火介質(zhì)溫度采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)正朝著高速化，集成化，小型化的方向發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)已有的淬火介質(zhì)溫度采集裝置，數(shù)據(jù)信號(hào)采集頻率低，易受探棒表面靜電信號(hào)的干擾，也容易受前置放大器溫度漂移的影響。因此一種新型高頻無(wú)線(xiàn)淬火介質(zhì)溫度采集系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)很有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)用新型目的：本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高頻無(wú)線(xiàn)淬火介質(zhì)溫度采集系統(tǒng)，該淬火介質(zhì)發(fā)溫度采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號(hào)采集頻率高，抗干擾能力強(qiáng)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：

一種高頻無(wú)線(xiàn)淬火介質(zhì)溫度采集系統(tǒng)，包括信號(hào)采集端和信號(hào)接收端；所述信號(hào)采集端依次包括熱電偶溫度傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、AD數(shù)模轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理電路和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送電路，所述熱電偶溫度傳感器與信號(hào)調(diào)理電路的輸入端連接，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端與AD數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端連接，AD數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)字量輸出端與數(shù)字信號(hào)處理電路輸入端連接，數(shù)字信號(hào)處理電路的輸出端連接無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送電路，所述信號(hào)采集端通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送電路發(fā)送無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙信號(hào)；所述信號(hào)接收端包括中央處理器以及與中央處理器連接的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收電路和RS232通信電路，所述中央處理器通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收電路接收無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙信號(hào)，所述中央處理器通過(guò)RS232通信電路與PC終端連接；所述信號(hào)采集端的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送電路與信號(hào)接收端的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收電路通過(guò)藍(lán)牙連接。

其中，所述信號(hào)接收端還包括與中央處理器連接的供電單元、鍵盤(pán)輸入單元和顯示單元。

其中，所述熱電偶溫度傳感器為K型熱電偶溫度傳感器，所述熱電偶溫度傳感器位于探棒的中心。

其中，所述藍(lán)牙型號(hào)為cc2541藍(lán)牙芯片。

其中，所述數(shù)字信號(hào)處理電路采用的單片機(jī)型號(hào)為STM8S103K3，單片機(jī)有2處VCC電源供電，VCC連接RE3與CE3串聯(lián)后接地，單片機(jī)包括NRST引腳，NRST與CE3串聯(lián)后接地，單片機(jī)還包括VSS端口、VCAP端口和VDD端口，VSS端口接地，VSS端口連接CE1與VCAP端口串聯(lián)，VSS端口通過(guò)CE2與VDD端口連接，VDD端口連接VCC；單片機(jī)還包括PB4/I2C_SCL端口和PB5/I2C_SDA端口，PB4/I2C_SCL與RE6串聯(lián)接VCC，PB4/I2C_SCL與RE6和RE5串聯(lián)連接PB5/I2C_SDA。

其中，所述AD數(shù)模轉(zhuǎn)換器的型號(hào)為AD8495的AD數(shù)模轉(zhuǎn)換器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型技術(shù)方案所具有的有益效果是：

本實(shí)用新型淬火介質(zhì)溫度采集系統(tǒng)用于對(duì)淬火介質(zhì)的的溫度信號(hào)進(jìn)行高速采集，形成溫度特性曲線(xiàn)，并對(duì)溫度特性曲線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理；本實(shí)用新型淬火介質(zhì)溫度采集系統(tǒng)在熱電偶信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換前增加了信號(hào)調(diào)理電路，從而提高系統(tǒng)處理信號(hào)時(shí)的防干擾能力；最后本實(shí)用新型淬火介質(zhì)溫度采集系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙傳輸信號(hào)，測(cè)量方便，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸和分析。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型高頻無(wú)線(xiàn)淬火介質(zhì)溫度采集系統(tǒng)的原理圖；

圖2為本實(shí)用新型高頻無(wú)線(xiàn)淬火介質(zhì)溫度采集系統(tǒng)的信號(hào)走向圖；

圖3為信號(hào)調(diào)理電路和AD數(shù)模轉(zhuǎn)換器的電路圖；

圖4為數(shù)字信號(hào)處理電路的電路圖；

圖5為無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送電路的電路圖；

圖6為無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收電路的電路圖；

圖7為本實(shí)用新型溫度采集系統(tǒng)采集的溫度信號(hào)經(jīng)分析處理后形成的溫度特性曲線(xiàn)。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明，但是本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍并不局限于此。

如圖1～6所示，本實(shí)用新型高頻無(wú)線(xiàn)淬火介質(zhì)溫度采集系統(tǒng)，包括信號(hào)采集端和信號(hào)接收端；信號(hào)采集端依次包括熱電偶溫度傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、AD數(shù)模轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理電路和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送電路，熱電偶溫度傳感器與信號(hào)調(diào)理電路的輸入端連接，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端與AD數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端連接，AD數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)字量輸出端與數(shù)字信號(hào)處理電路輸入端連接，數(shù)字信號(hào)處理電路的輸出端連接無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送電路，信號(hào)采集端通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送電路發(fā)送無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙信號(hào)；信號(hào)接收端包括中央處理器以及與中央處理器連接的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收電路、RS232通信電路、供電單元、鍵盤(pán)輸入單元和顯示單元，中央處理器通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收電路接收無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙信號(hào)，中央處理器通過(guò)RS232通信電路與PC終端連接；信號(hào)采集端的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送電路與信號(hào)接收端的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收電路通過(guò)藍(lán)牙連接，供電單元為中央處理器(Android系統(tǒng))供電。

熱電偶溫度傳感器為K型熱電偶溫度傳感器，熱電偶溫度傳感器位于探棒的中心，主要把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電勢(shì)信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)調(diào)理電路。

所述信號(hào)調(diào)理電路是一個(gè)低通濾波器，熱電偶的長(zhǎng)引線(xiàn)類(lèi)似于天線(xiàn)的作用，拾取多余的干擾信號(hào)把干擾信號(hào)過(guò)濾掉，信號(hào)調(diào)理電路是一個(gè)濾波器，消除探棒表面靜電信號(hào)的干擾。

AD數(shù)模轉(zhuǎn)換器是一種將熱電偶正負(fù)極的溫度電勢(shì)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，電勢(shì)信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路傳遞到型號(hào)為AD8495的AD數(shù)模轉(zhuǎn)換器內(nèi)，輸入到AD8495的微弱信號(hào)經(jīng)過(guò)放大之后，輸出一個(gè)與熱電偶測(cè)量端溫度成正比的電壓，AD8495的輸出精度為5mv/℃，AD8495帶有初始化校準(zhǔn)精度，通過(guò)單點(diǎn)溫度校準(zhǔn)消除初始校準(zhǔn)點(diǎn)的誤差，AD8495內(nèi)置一個(gè)固定增益的儀表放大器，該放大器具有高共模抑制性能，能夠抑制熱電偶的長(zhǎng)引線(xiàn)拾取的共模噪聲。

如圖3所示，信號(hào)調(diào)理電路和AD數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路連接圖，JG連接熱電偶傳感器兩端，JG1連接RG2至端口IN-，IN-連接CG3接地，IN-連接RG2和RG3串聯(lián)接地，JG2連接RG1至端口IN+，IN+與CG1連接接地，IN-與IN+之間串聯(lián)CG2，AD8495數(shù)模轉(zhuǎn)換器還包括VSS端口和REF端口，REF端口接地，REF端口與VSS端口連接，OUT端口與SENSE端口短接，OUT端口連接CG5接地，OUT端口連接至圖4的單片機(jī)的16號(hào)端口AIN0/PB0，AD8495數(shù)模轉(zhuǎn)換器還包括VCC端口，VCC端口通過(guò)CG4接地，CG6與CG4并聯(lián)。

數(shù)字信號(hào)處理電路主要是STM8S103K3單片機(jī)電路，本單片機(jī)電路主要實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)機(jī)控制、顯示控制、電量檢測(cè)、鍵盤(pán)輸入、并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集運(yùn)算處理，然后將信號(hào)發(fā)送給無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送電路。

如圖4所示，STM8S103K3單片機(jī)電路有2處VCC電源供電，VCC連接RE3與CE3串聯(lián)后接地，單片機(jī)包括NRST引腳，NRST與CE3串聯(lián)后接地，單片機(jī)還包括VSS端口、VCAP端口和VDD端口，VSS端口接地，VSS端口連接CE1與VCAP端口串聯(lián)，VSS端口通過(guò)CE2與VDD端口連接，VDD端口連接VCC；單片機(jī)還包括PB4/I2C_SCL端口和PB5/I2C_SDA端口，PB4/I2C_SCL與RE6串聯(lián)接VCC，PB4/I2C_SCL與RE6和RE5串聯(lián)連接PB5/I2C_SDA；單片機(jī)還包括AIN1/PB1端口和AIN0/PB0端口，AIN0/PB0端口通過(guò)AD_K與圖3中AD8495的6號(hào)引腳OUT端口連接，單片機(jī)還包括PD5/UART_TX端口和PD6/UART_RX端口，PD5/UART_TX端口與RE1連接至圖6中的RXD1端口，PD6/UART_RX端口與RE2連接至圖5中的TXD端口。

無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送電路是一種將溫度信號(hào)通過(guò)藍(lán)牙進(jìn)行高頻發(fā)送；藍(lán)牙型號(hào)為cc2541藍(lán)牙芯片，2.4GHz，支持2Mbps數(shù)據(jù)傳輸速率。

如圖5所示，無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送電路中BL_TXD通過(guò)RF2連接至QF1基級(jí)，QF1基級(jí)連接RF1，RF1和RF3串聯(lián)連接至QF1集電極，QF1發(fā)射極連接QF2發(fā)射極，QF2發(fā)射極接地，QF1集電極連接QF2基極，QF2集電極連接RF4接電源VCC，QF2集電極連接至圖4的PD5/UART_TX端口。

無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收電路是一種將溫度信號(hào)進(jìn)行高速率接收，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高頻采集，并將接收到的數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)，在單片機(jī)內(nèi)通過(guò)算法進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理。

如圖6所示，無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收電路中RXD1通過(guò)RF6連接至QF3基級(jí)，QF3基級(jí)連接RF5和RF7串聯(lián)連接至QF3集電極，QF3發(fā)射極連接QF4發(fā)射極，QF4發(fā)射極接地，QF3集電極連接QF4基極，QF4集電極連接RF8接電源VCC，QF4集電極連接至圖5的BL_TXD端口。

本實(shí)用新型淬火介質(zhì)溫度采集系統(tǒng)是將熱電偶溫度傳感器所在的探棒連接手柄，手柄與主機(jī)之間通過(guò)藍(lán)牙傳輸信號(hào)，并把信號(hào)以2.4Ghz的速率傳送數(shù)據(jù)，達(dá)到高頻無(wú)線(xiàn)淬火油溫溫度采集的目的，本實(shí)用新型淬火介質(zhì)溫度采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號(hào)采集頻率高，抗干擾性強(qiáng)，不易受探棒表面靜電信號(hào)的干擾。

由于淬火介質(zhì)在測(cè)試過(guò)程中溫度信號(hào)變化快，為了能夠精確的記錄淬火介質(zhì)的溫度變化，需要更高頻率的溫度采集系統(tǒng)來(lái)記錄淬火介質(zhì)的溫度變化，圖7為本實(shí)用新型淬火介質(zhì)溫度采集系統(tǒng)采集到的淬火介質(zhì)溫度特性曲線(xiàn)。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本實(shí)用新型的精神所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。