專利名稱：一種數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)，它由多個檢測單元和一個控制單元構(gòu)成，控制單元和每個檢測單元的供電電源均由電網(wǎng)經(jīng)半波整流獲得，另半波時間用于經(jīng)電源線的數(shù)據(jù)傳送，系統(tǒng)采用電網(wǎng)周波特征值的計數(shù)值作為系統(tǒng)同步的時間基準。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域，檢測的數(shù)據(jù)是已被各種傳感器轉(zhuǎn)換為電信號的各種物理量，如溫度、水位、風速、壓力等，可以是模擬量，也可以是數(shù)字量。檢測方式一般是隔一個采樣周期對同一點數(shù)據(jù)重復(fù)檢測，檢測的數(shù)據(jù)是某段時間內(nèi)的一個特征值。檢測完數(shù)據(jù)后，需將數(shù)據(jù)傳送到主機，以便進行數(shù)據(jù)分析、顯示和處理，檢測系統(tǒng)大都采用工業(yè) RS232 RS485總線實現(xiàn)下位機與監(jiān)控主機之間的通訊。本發(fā)明是采用掛接在電源線上的各從機經(jīng)電源線向主機發(fā)送檢測信號的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
實時檢測，以獲得原始測量數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以有多臺從機只有一臺主機，其常見的是采用RS485、RS232、I2C總線的多根數(shù)據(jù)總線的通信方式，由于系統(tǒng)中各主機從機各自獨立計時，其累積誤差很大還須不斷通過通信糾正，另一方面采用查詢或中斷方式接收主機發(fā)送的地址信號，占用大量CPU時間或一些寶貴的硬件資源，這對于采用單片機構(gòu)成的測控應(yīng)用系統(tǒng)是必須時刻考慮的問題，通常通信速率要求不高時，雙方應(yīng)占用盡可能少的通信端口連線和CPU時間。本發(fā)明采用掛接在電源線上的各從機經(jīng)電源線按預(yù)置的無累積誤差的時間，循環(huán)向主機發(fā)送檢測信號的系統(tǒng)，無須主機發(fā)送大量地址握手信號，它具有簡便和節(jié)省硬件資源的特點。本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)，它是由多個檢測單元和一個控制單元構(gòu)成，系統(tǒng)中每個檢測單元和控制單元均在公共的電源開關(guān)接通后開始對電網(wǎng)周波的一個特征值計數(shù)，并用該電網(wǎng)周波特征值的計數(shù)值作為系統(tǒng)同步的時間基準，其特征值可采用對電網(wǎng)周波過零點計數(shù)，由于電網(wǎng)交流電源頻率低，且僅在過零點附近判定取得，因此具有極高的準確性和穩(wěn)定性。各檢測單元和控制單元的電源，是由電網(wǎng)經(jīng)公共的變壓器變壓后，由公共的整流二級管將交流供電電源作半波整流獲得，另半波時間用于它們之間經(jīng)電源線通信，在變壓器低壓側(cè)接有控制單元中單片機控制的電子開關(guān)，該電子開關(guān)在電網(wǎng)向系統(tǒng)供電的半波時間接通另半波時間關(guān)斷，用于提高系統(tǒng)安全性，系統(tǒng)僅是檢測單元向控制單元發(fā)送檢測的模擬信號，其A/D轉(zhuǎn)換器共用，并設(shè)在控制單元中，所述檢測單元所檢測信號的發(fā)送，是由控制單元根據(jù)系統(tǒng)運行工況的需要，確定開始檢測的時間和那一些檢測單元需要發(fā)送所檢測的信號，每次控制單元向檢測單元發(fā)送按順序排列的數(shù)個地址的尋址信號，該尋址信號由所發(fā)送地址的首地址和地址個數(shù)N組成，各檢測單元接收到該尋址信號后，由收到尋址信號時的電網(wǎng)周波特征值的計數(shù)值的下一個半波時間，用于首地址的檢測單元接通電子開關(guān)并發(fā)送所檢測的信號，每個檢測單元發(fā)送檢測信號占用一個半波時間，其它被尋址的檢測單元的地址是按首地址加I至加N，共得到N個地址，每個地址占一個周波，每個檢測單元將其N個地址與本身地址比較后確定是否是被尋址，其發(fā)送時間也是按首地址發(fā)送時的電網(wǎng)周波特征值的計數(shù)值加I至加N后的下一個半波的時間開始發(fā)送所檢測的信號，控制單元利用所接收到檢測信號時的電網(wǎng)周波特征值的計數(shù)值計算獲得檢測單元的地址來識別該檢測單元，控制單元收到檢測信號后，經(jīng)信號調(diào)理和A/D轉(zhuǎn)換器再送單片機處理，上述信息交換方法可節(jié)省大量CPU時間。所述檢測單元和控制單元其信號傳輸?shù)耐ǖ郎暇佑幸粋€電子開關(guān)，該電子開關(guān)僅在接收或發(fā)送檢測信號時接通，電子開關(guān)在電網(wǎng)向系統(tǒng)供電的半波時間關(guān)斷，在收發(fā)檢測信號時另半波時間導(dǎo)通，控制單元將接收的檢測信號及其地址和時間保存在存儲器中以便顯示或取走存儲器讓上位機讀寫。本系統(tǒng)由下列模塊構(gòu)成公共的電源開關(guān)、變壓器、整流單元中整流二級管和電子開關(guān)，用作電源開關(guān)控制和電源的半波整流?？刂茊卧呻娫?、隔離二級管、周波檢測、存儲器、單片機、電子開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換和 鍵盤顯示器構(gòu)成，在電源前端接有隔離二級管用于隔離直流電源，A/D轉(zhuǎn)換包含信號調(diào)理和A/D轉(zhuǎn)換，控制單元用于接收檢測單元發(fā)來的檢測信號并經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后保存。檢測單元，由電源、隔離二級管、周波檢測、撥碼開關(guān)、單片機、電子開關(guān)、信號調(diào)理和傳感器構(gòu)成，在電源前端也接有隔離二級管用于隔離直流電源，檢測單元用于向控制單元發(fā)送檢測信號。


圖I是一種數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實施例方式一種數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)方框圖如圖I所示，它用于實驗室多點照度測量，控制器將室內(nèi)各點照度測量結(jié)果記錄保存以供研究。該系統(tǒng)由公共的電源開關(guān)I、變壓器、整流單元2中整流二級管和電子開關(guān)，用作電源開關(guān)控制和電源的半波整流及控制單元A、多個檢測單元B構(gòu)成，其控制器A由隔離二級管3、電源4、周波測量5、存儲器6、單片機7為89C52、電子開關(guān)8、A/D轉(zhuǎn)換9、鍵盤顯示器10構(gòu)成，其中隔離二級管3用于阻斷直流電源高壓向信號傳輸?shù)耐ǖ赖沽?，周波測量5用于將電網(wǎng)周波過零信號經(jīng)整形后觸發(fā)單片機7產(chǎn)生中斷并對電網(wǎng)周波過零信號計數(shù)，電子開關(guān)8在單片機7控制下使之在電網(wǎng)向系統(tǒng)供電的半波時間里關(guān)斷，另半波時間導(dǎo)通，A/D轉(zhuǎn)換9包含信號調(diào)理和A/D轉(zhuǎn)換。檢測單元B由隔尚二級管13、電源14、周波測量15、撥碼開關(guān)16、單片機17為89C04、電子開關(guān)18、信號調(diào)理19、傳感器20構(gòu)成，其中隔離二級管13、電源14、周波測量15、電子開關(guān)18的作用與控制器A中相同。各個檢測單元B的地址由撥碼開關(guān)預(yù)置，檢測的數(shù)據(jù)經(jīng)電子開關(guān)18向控制器A發(fā)送。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)，它是由多個檢測單元和一個控制單元構(gòu)成，系統(tǒng)中每個檢測單元和控制單元均在公共的電源開關(guān)接通后開始對電網(wǎng)周波的一個特征值計數(shù)，并用該電網(wǎng)周波特征值的計數(shù)值作為系統(tǒng)同步的時間基準，其特征是，各檢測單元和控制單元的電源，是由電網(wǎng)經(jīng)公共的變壓器變壓后，由公共的整流二級管將交流供電電源作半波整流獲得，另半波時間用于它們之間經(jīng)電源線通信，在變壓器低壓側(cè)接有控制單元中單片機控制的電子開關(guān)，該電子開關(guān)在電網(wǎng)向系統(tǒng)供電的半波時間接通另半波時間關(guān)斷，用于提高系統(tǒng)安全性，系統(tǒng)僅是檢測單元向控制單元發(fā)送檢測的模擬信號，其A/D轉(zhuǎn)換器共用，并設(shè)在控制單元中，所述檢測單元所檢測信號的發(fā)送，每次控制單元向檢測單元發(fā)送按順序排列的數(shù)個地址的尋址信號，該尋址信號由所發(fā)送地址的首地址和地址個數(shù)N組成，各檢測單元接收到該尋址信號后，由收到尋址信號時的電網(wǎng)周波特征值的計數(shù)值的下一個半波時間，用于首地址的檢測單元接通電子開關(guān)并發(fā)送所檢測的信號，每個檢測單元發(fā)送檢測信號占用一個半波時間，其它被尋址的檢測單元的地址是按首地址加I至加N，共得到N個地址，每個地址占一個周波，每個檢測單元將其N個地址與本身地址比較后確定是否是被尋址，其發(fā)送時間也是按首地址發(fā)送時的電網(wǎng)周波特征值的計數(shù)值加I至加N后的下一個半波的時間開始發(fā)送所檢測的信號，控制單元利用所接收到檢測信號時的電網(wǎng)周波特征值的計數(shù)值計算獲得檢測單元的地址，控制單元收到檢測信號后，經(jīng)信號調(diào)理和A/D轉(zhuǎn)換器再送單片機處理，所述檢測單元和控制單元其信號傳輸?shù)耐ǖ郎暇佑幸粋€電子開關(guān)，該電子開關(guān)僅在接收或發(fā)送檢測信號時接通，控制單元將接收的檢測信號及其地址和時間保存在存儲器中以便顯示或取走存儲器讓上位機讀寫。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)，其特征在于它包括 公共的電源開關(guān)、變壓器、整流單元中整流二級管和電子開關(guān)，用作電源開關(guān)控制和電源的半波整流； 控制單元，由電源、隔離二級管、周波檢測、存儲器、單片機、電子開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換和鍵盤顯示器構(gòu)成，在電源前端接有隔離二級管用于隔離直流電源，A/D轉(zhuǎn)換包含信號調(diào)理和A/D轉(zhuǎn)換，控制單元用于接收檢測單元發(fā)來的檢測信號并經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后保存； 檢測單元，由電源、隔離二級管、周波檢測、撥碼開關(guān)、單片機、電子開關(guān)、信號調(diào)理和傳感器構(gòu)成，在電源前端也接有隔離二級管用于隔離直流電源，檢測單元用于向控制單元發(fā)送檢測信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)，它由多個檢測單元和一個控制單元構(gòu)成，控制單元和每個檢測單元的供電電源均由電網(wǎng)經(jīng)半波整流獲得，另半波時間用于經(jīng)電源線的數(shù)據(jù)傳送，每次數(shù)據(jù)傳送控制單元先向檢測單元發(fā)送按順序排列的數(shù)個地址的尋址信號，系統(tǒng)采用電網(wǎng)周波特征值的計數(shù)值作為系統(tǒng)同步的時間基準。
文檔編號G05B19/042GK102722125SQ20121023570
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者張金木 申請人:張金木