本實用新型涉及一種智能電控驅動式溫控雙路信號采集器,屬于信號采集器技術領域。
背景技術:
數(shù)據采集(DAQ),是指從傳感器、待測設備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采集非電量或者電量信號,送到上位機中進行分析,處理;隨著科技技術水平的不斷發(fā)展,數(shù)據采集已成為物聯(lián)網等智能網絡建設中必不可少的組成部分,并且伴隨傳感器等終端設備的大量應用,信號采集器應運而生,信號采集器主要用于接收采集信號,并針對采集信號依次進行放大、濾波等等優(yōu)化處理,然后將經過處理操作的信號再輸出至上位機進行后續(xù)處理;但是現(xiàn)有技術中的信號采集器,在實際應用過程中,還存在些不盡如人意的地方,眾所周知,電路元器件工作會產生大量的熱,而熱量是影響電路元器件工作性能的一項重大問題,過高的溫度會影響到電源元器件的工作性能,如何進行散熱控溫,一直是伴隨電路元器件發(fā)展不可規(guī)避的問題。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種針對現(xiàn)有信號采集器結構進行改進,引入雙邊智能驅動式信號采集處理架構,基于溫度檢測,實現(xiàn)智能調度,能夠有效提高信號采集處理工作性能的智能電控驅動式溫控雙路信號采集器。
本實用新型為了解決上述技術問題采用以下技術方案:本實用新型設計了一種智能電控驅動式溫控雙路信號采集器,包括電源接口、電源模塊、信號接入接口、信號輸出接口、盒體、第一信號采集處理裝置,其中,電源接口、信號接入接口和信號輸出接口分別設置在盒體表面,電源模塊和第一信號采集處理裝置固定設置在盒體內部,電源接口的輸出端與電源模塊的輸入端相連接,信號接入接口的輸出端與第一信號采集處理裝置的輸入端相連接,第一信號采集處理裝置的輸出端與信號輸出接口的輸入端相連接;還包括第二信號采集處理裝置、電機式二選一輸出開關、控制模塊,以及分別與控制模塊相連接的第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、電機驅動電路,電機式二選一輸出開關經過電機驅動電路與控制模塊相連接;其中,第二信號采集處理裝置、電機驅動電路、電機式二選一輸出開關固定設置在盒體內部,電機驅動電路包括第一NPN型三極管Q1、第二NPN型三極管Q2、第三PNP型三極管Q3、第四PNP型三極管Q4、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4;其中,第一電阻R1的一端連接控制模塊的正級供電端,第一電阻R1的另一端分別連接第一NPN型三極管Q1的集電極、第二NPN型三極管Q2的集電極;第一NPN型三極管Q1的發(fā)射極和第二NPN型三極管Q2的發(fā)射極分別連接在電機式二選一輸出開關的兩端上,同時,第一NPN型三極管Q1的發(fā)射極與第三PNP型三極管Q3的發(fā)射極相連接,第二NPN型三極管Q2的發(fā)射極與第四PNP型三極管Q4的發(fā)射極相連接;第三PNP型三極管Q3的集電極與第四PNP型三極管Q4的集電極相連接,并接地;第一NPN型三極管Q1的基極與第三PNP型三極管Q3的基極相連接,并經第二電阻R2與控制模塊相連接;第二NPN型三極管Q2的基極經第三電阻R3與控制模塊相連接;第四PNP型三極管Q4的基極經第四電阻R4與控制模塊相連接;信號接入接口的輸出端同時與第二信號采集處理裝置的輸入端相連接,第二信號采集處理裝置的輸出端與信號輸出接口的輸入端相連接;電源模塊的輸出端分別與控制模塊、電機式二選一輸出開關的輸入端相連接,電機式二選一輸出開關的兩個輸出端分別與第一信號采集處理裝置的取電端、第二信號采集處理裝置的取電端相連接;第一溫度傳感器、第二溫度傳感器分別設置在第一信號采集處理裝置上、第二信號采集處理裝置上。
作為本實用新型的一種優(yōu)選技術方案:所述第一信號采集處理裝置、第二信號采集處理裝置均包括電路板,以及設置在電路板上依次相連接的數(shù)模轉換電路、放大電路和信號濾波電路,其中,所述信號接入接口的輸出端分別與第一信號采集處理裝置中數(shù)模轉換電路的輸入端、第二信號采集處理裝置中數(shù)模轉換電路的輸入端相連接,第一信號采集處理裝置中信號濾波電路的輸出端、第二信號采集處理裝置中信號濾波電路的輸出端分別與信號輸出接口的輸入端相連接。
作為本實用新型的一種優(yōu)選技術方案:所述電機式二選一輸出開關中的電機為無刷電機。
作為本實用新型的一種優(yōu)選技術方案:所述盒體為鋁材料制成。
作為本實用新型的一種優(yōu)選技術方案:所述控制模塊為微處理器。
作為本實用新型的一種優(yōu)選技術方案:所述微處理器為ARM處理器。
本實用新型所述一種智能電控驅動式溫控雙路信號采集器采用以上技術方案與現(xiàn)有技術相比,具有以下技術效果:
(1)本實用新型設計的智能電控驅動式溫控雙路信號采集器,針對現(xiàn)有信號采集器結構進行改進,引入雙邊智能驅動式信號采集處理架構,采用第一信號采集處理裝置和第二信號采集處理裝置,基于分別針對第一信號采集處理裝置、第二信號采集處理裝置的實時溫度檢測,通過具體所設計的電機驅動電路,針對所設計的電機式二選一輸出開關進行智能控制,實現(xiàn)第一信號采集處理裝置和第二信號采集處理裝置的智能切換,能夠有效提高信號采集處理工作性能;
(2)本實用新型設計的智能電控驅動式溫控雙路信號采集器中,針對第一信號采集處理裝置、第二信號采集處理裝置,進一步設計均包括電路板,以及設置在電路板上依次相連接的數(shù)模轉換電路、放大電路和信號濾波電路,其中,所述信號接入接口的輸出端分別與第一信號采集處理裝置中數(shù)模轉換電路的輸入端、第二信號采集處理裝置中數(shù)模轉換電路的輸入端相連接,第一信號采集處理裝置中信號濾波電路的輸出端、第二信號采集處理裝置中信號濾波電路的輸出端分別與信號輸出接口的輸入端相連接,如此,針對所采集信號提供了更加精確、更加穩(wěn)定的數(shù)據獲得方法;
(3)本實用新型設計的智能電控驅動式溫控雙路信號采集器中,針對電機式二選一輸出開關中的電機,進一步設計采無刷電機,使得本實用新型所設計智能電控驅動式溫控雙路信號采集器在實際工作過程中,能夠實現(xiàn)靜音工作,既保證了所設計智能電控驅動式溫控雙路信號采集器所具有的高效工作性能,又能保證其工作過程不對周圍環(huán)境造成影響,體現(xiàn)了設計過程中的人性化設計;
(4)本實用新型設計的智能電控驅動式溫控雙路信號采集器中,針對盒體,進一步采鋁材料制成,一方面能夠提高外殼的堅硬度,針對內部裝置實現(xiàn)更加安全、穩(wěn)定的保護,另一方面能夠有效提高所設計智能電控驅動式溫控雙路信號采集器在實際應用過程中的散熱效果,有效保證實際工作的穩(wěn)定性;
(5)本實用新型設計的智能電控驅動式溫控雙路信號采集器中,針對控制模塊,進一步設計采用微處理器,一方面能夠適用于后期針對所設計智能電控驅動式溫控雙路信號采集器的擴展需求,另一方面,簡潔的控制架構模式能夠便于后期的維護。
附圖說明
圖1是本實用新型所設計智能電控驅動式溫控雙路信號采集器的結構示意圖;
圖2是本實用新型所設計智能電控驅動式溫控雙路信號采集器中電機驅動電路的示意圖。
其中,1. 電源接口,2. 電源模塊,3. 信號接入接口,4. 信號輸出接口,5. 盒體,6. 第一信號采集處理裝置,7. 第二信號采集處理裝置,8. 控制模塊,9. 第一溫度傳感器,10. 第二溫度傳感器,11. 電機式二選一輸出開關,12. 電機驅動電路。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明。
如圖1所示,本實用新型設計了一種智能電控驅動式溫控雙路信號采集器,包括電源接口1、電源模塊2、信號接入接口3、信號輸出接口4、盒體5、第一信號采集處理裝置6,其中,電源接口1、信號接入接口3和信號輸出接口4分別設置在盒體5表面,電源模塊2和第一信號采集處理裝置6固定設置在盒體5內部,電源接口1的輸出端與電源模塊2的輸入端相連接,信號接入接口3的輸出端與第一信號采集處理裝置6的輸入端相連接,第一信號采集處理裝置6的輸出端與信號輸出接口4的輸入端相連接;還包括第二信號采集處理裝置7、電機式二選一輸出開關11、控制模塊8,以及分別與控制模塊8相連接的第一溫度傳感器9、第二溫度傳感器10、電機驅動電路12,電機式二選一輸出開關11經過電機驅動電路12與控制模塊8相連接;其中,第二信號采集處理裝置7、電機驅動電路12、電機式二選一輸出開關11固定設置在盒體5內部,如圖2所示,電機驅動電路12包括第一NPN型三極管Q1、第二NPN型三極管Q2、第三PNP型三極管Q3、第四PNP型三極管Q4、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4;其中,第一電阻R1的一端連接控制模塊8的正級供電端,第一電阻R1的另一端分別連接第一NPN型三極管Q1的集電極、第二NPN型三極管Q2的集電極;第一NPN型三極管Q1的發(fā)射極和第二NPN型三極管Q2的發(fā)射極分別連接在電機式二選一輸出開關11的兩端上,同時,第一NPN型三極管Q1的發(fā)射極與第三PNP型三極管Q3的發(fā)射極相連接,第二NPN型三極管Q2的發(fā)射極與第四PNP型三極管Q4的發(fā)射極相連接;第三PNP型三極管Q3的集電極與第四PNP型三極管Q4的集電極相連接,并接地;第一NPN型三極管Q1的基極與第三PNP型三極管Q3的基極相連接,并經第二電阻R2與控制模塊8相連接;第二NPN型三極管Q2的基極經第三電阻R3與控制模塊8相連接;第四PNP型三極管Q4的基極經第四電阻R4與控制模塊8相連接;信號接入接口3的輸出端同時與第二信號采集處理裝置7的輸入端相連接,第二信號采集處理裝置7的輸出端與信號輸出接口4的輸入端相連接;電源模塊2的輸出端分別與控制模塊8、電機式二選一輸出開關11的輸入端相連接,電機式二選一輸出開關11的兩個輸出端分別與第一信號采集處理裝置6的取電端、第二信號采集處理裝置7的取電端相連接;第一溫度傳感器9、第二溫度傳感器10分別設置在第一信號采集處理裝置6上、第二信號采集處理裝置7上。上述技術方案所設計的智能電控驅動式溫控雙路信號采集器,針對現(xiàn)有信號采集器結構進行改進,引入雙邊智能驅動式信號采集處理架構,采用第一信號采集處理裝置6和第二信號采集處理裝置7,基于分別針對第一信號采集處理裝置6、第二信號采集處理裝置7的實時溫度檢測,通過具體所設計的電機驅動電路12,針對所設計的電機式二選一輸出開關11進行智能控制,實現(xiàn)第一信號采集處理裝置6和第二信號采集處理裝置7的智能切換,能夠有效提高信號采集處理工作性能。
基于上述設計智能電控驅動式溫控雙路信號采集器技術方案的基礎之上,本實用新型還進一步設計了如下優(yōu)選技術方案:針對第一信號采集處理裝置6、第二信號采集處理裝置7,進一步設計均包括電路板,以及設置在電路板上依次相連接的數(shù)模轉換電路、放大電路和信號濾波電路,其中,所述信號接入接口3的輸出端分別與第一信號采集處理裝置6中數(shù)模轉換電路的輸入端、第二信號采集處理裝置7中數(shù)模轉換電路的輸入端相連接,第一信號采集處理裝置6中信號濾波電路的輸出端、第二信號采集處理裝置7中信號濾波電路的輸出端分別與信號輸出接口4的輸入端相連接,如此,針對所采集信號提供了更加精確、更加穩(wěn)定的數(shù)據獲得方法;并且針對電機式二選一輸出開關11中的電機,進一步設計采無刷電機,使得本實用新型所設計智能電控驅動式溫控雙路信號采集器在實際工作過程中,能夠實現(xiàn)靜音工作,既保證了所設計智能電控驅動式溫控雙路信號采集器所具有的高效工作性能,又能保證其工作過程不對周圍環(huán)境造成影響,體現(xiàn)了設計過程中的人性化設計;還有針對盒體5,進一步采鋁材料制成,一方面能夠提高外殼的堅硬度,針對內部裝置實現(xiàn)更加安全、穩(wěn)定的保護,另一方面能夠有效提高所設計智能電控驅動式溫控雙路信號采集器在實際應用過程中的散熱效果,有效保證實際工作的穩(wěn)定性;不僅如此,針對控制模塊8,進一步設計采用微處理器,并且實際應用中,微處理器采用ARM處理器,一方面能夠適用于后期針對所設計智能電控驅動式溫控雙路信號采集器的擴展需求,另一方面,簡潔的控制架構模式能夠便于后期的維護。
本實用新型設計了智能電控驅動式溫控雙路信號采集器在實際應用過程當中,具體包括電源接口1、電源模塊2、信號接入接口3、信號輸出接口4、盒體5、第一信號采集處理裝置6,其中,盒體5為鋁材料制成,電源接口1、信號接入接口3和信號輸出接口4分別設置在盒體5表面,電源模塊2和第一信號采集處理裝置6固定設置在盒體5內部,電源接口1的輸出端與電源模塊2的輸入端相連接,信號接入接口3的輸出端與第一信號采集處理裝置6的輸入端相連接,第一信號采集處理裝置6的輸出端與信號輸出接口4的輸入端相連接;還包括第二信號采集處理裝置7、電機式二選一輸出開關11、ARM處理器,以及分別與ARM處理器相連接的第一溫度傳感器9、第二溫度傳感器10、電機驅動電路12,電機式二選一輸出開關11中的電機為無刷電機,電機式二選一輸出開關11經過電機驅動電路12與ARM處理器相連接;其中,第二信號采集處理裝置7、電機驅動電路12、電機式二選一輸出開關11固定設置在盒體5內部,電機驅動電路12包括第一NPN型三極管Q1、第二NPN型三極管Q2、第三PNP型三極管Q3、第四PNP型三極管Q4、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4;其中,第一電阻R1的一端連接ARM處理器的正級供電端,第一電阻R1的另一端分別連接第一NPN型三極管Q1的集電極、第二NPN型三極管Q2的集電極;第一NPN型三極管Q1的發(fā)射極和第二NPN型三極管Q2的發(fā)射極分別連接在電機式二選一輸出開關11的兩端上,同時,第一NPN型三極管Q1的發(fā)射極與第三PNP型三極管Q3的發(fā)射極相連接,第二NPN型三極管Q2的發(fā)射極與第四PNP型三極管Q4的發(fā)射極相連接;第三PNP型三極管Q3的集電極與第四PNP型三極管Q4的集電極相連接,并接地;第一NPN型三極管Q1的基極與第三PNP型三極管Q3的基極相連接,并經第二電阻R2與ARM處理器相連接;第二NPN型三極管Q2的基極經第三電阻R3與ARM處理器相連接;第四PNP型三極管Q4的基極經第四電阻R4與ARM處理器相連接;信號接入接口3的輸出端同時與第二信號采集處理裝置7的輸入端相連接,第二信號采集處理裝置7的輸出端與信號輸出接口4的輸入端相連接;電源模塊2的輸出端分別與ARM處理器、電機式二選一輸出開關11的輸入端相連接,電機式二選一輸出開關11的兩個輸出端分別與第一信號采集處理裝置6的取電端、第二信號采集處理裝置7的取電端相連接;第一溫度傳感器9、第二溫度傳感器10分別設置在第一信號采集處理裝置6上、第二信號采集處理裝置7上。實際應用中,對于第一信號采集處理裝置6、第二信號采集處理裝置7,可以擁有多種結構設計,諸如第一信號采集處理裝置6、第二信號采集處理裝置7均包括電路板,以及設置在電路板上依次相連接的數(shù)模轉換電路、放大電路和信號濾波電路,其中,所述信號接入接口3的輸出端分別與第一信號采集處理裝置6中數(shù)模轉換電路的輸入端、第二信號采集處理裝置7中數(shù)模轉換電路的輸入端相連接,第一信號采集處理裝置6中信號濾波電路的輸出端、第二信號采集處理裝置7中信號濾波電路的輸出端分別與信號輸出接口4的輸入端相連接。實際應用過程當中,首先電源接口1外接供電網絡進行取電,并給電源模塊2進行供電,信號接入接口3外接信號采集終端,信號輸出接口4與上位機進行相連接;然后實際應用中,首先ARM處理器經電機驅動電路12控制電機式二選一輸出開關11連通其中任意一個輸出端,其中,ARM處理器向電機驅動電路12發(fā)送工作命令,電機驅動電路12接收工作命令生成相應的控制指令,并發(fā)送給電機式二選一輸出開關11,控制電機式二選一輸出開關11工作連通其中任意一個輸出端,即任選第一信號采集處理裝置6、第二信號采集處理裝置7中的一個,連通其與電源模塊2之間供電電路,此時,電源模塊2只針對此時所選擇的信號采集處理裝置進行供電,外接信號采集終端將采集信號經信號接入接口3輸送至該信號采集處理裝置進行處理,然后該信號采集處理裝置將處理過的信號由信號輸出接口4輸送至上位機,與此同時,ARM處理器實時接收第一溫度傳感器9的第一溫度采集結果和第二溫度傳感器10的第二溫度采集結果,并針對第一溫度采集結果和第二溫度采集結果進行實時比較,當?shù)谝粶囟炔杉Y果和第二溫度采集結果之間的差值大于或等于溫度閾值時,則ARM處理器經電機驅動電路12控制電機式二選一輸出開關11連通另一個輸出端,其中,ARM處理器向電機驅動電路12發(fā)送工作命令,電機驅動電路12接收工作命令生成相應的控制指令,并發(fā)送給電機式二選一輸出開關11,控制電機式二選一輸出開關11工作連通另一個輸出端,即斷開正在工作的信號采集處理裝置,連通另一個信號采集處理裝置與電源模塊2之間供電電路,由電源模塊2為該信號采集處理裝置進行供電,實現(xiàn)外接信號采集終端將采集信號經信號接入接口3至該信號采集處理裝置,再由該信號采集處理裝置經由信號輸出接口4輸送至上位機的工作過程,如此ARM處理器實現(xiàn)實時智能檢測、智能切換的操作工作過程,實現(xiàn)本實用新型所設計智能電控驅動式溫控雙路信號采集器的實際應用過程。
上面結合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細說明,但是本實用新型并不限于上述實施方式,在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內,還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。