CN101169898B - 数据采集器前端的智能分路信号传输装置及传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种数据采集器前端的智能分路信号传输装置，该装置包含一个数据采集器，其特点在于，还包含一个分路器组和一个计数电路；所述分路器组的一端与输入信号源连接，其另一端通过信号线与所述数据采集器连接；所述数据采集器通过控制信号线与所述计数电路的输入端连接，而计数电路的输出端与分路器组连接，传输多路控制信号。该装置应用于大规模数据采集时，能对大批量信号自动分路，按照数据采集器的时间和功能要求将选择的信号传输给数据采集器，能极大地节约设备成本，安装简便，而且采集数据可靠性高。本发明还包含一种在所述数据采集器前端的智能分路信号传输装置中分路信号的传输方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种数据采集装置，特别是涉及一种数据采集器前端的智能分路信号传输装置及传输方法。
背景技术
在现有技术中，一个数据采集器直接与一组输入信号数据连接，当采集多组信号数据时，需要大量的数据采集器与之相对应，这样设备成本高，安装困难，并且采集信号数据可靠性低。
发明内容
本发明的目的是提供一种数据采集器前端的智能分路信号传输装置及传输方法，应用于大规模数据采集时，能对大批量信号自动分路，并自动选择输入信号的通路，按照数据采集器的时间和功能要求将选择的信号传输给数据采集器，这样即使采集多组信号数据，也只需一个数据采集器，从而极大地节约了设备成本，安装简便，而且采集信号数据可靠性高。
为了达到上述目的，本发明提供一种数据采集器前端的智能分路信号传输装置，该装置包含一个数据采集器，其特点在于，还包含一个分路器组和一个控制计数电路；所述分路器组的一端与输入信号源连接，其另一端通过信号线与所述数据采集器连接；所述数据采集器通过控制信号线与所述控制计数电路的输入端连接，而控制计数电路的输出端与分路器组连接，传输多路控制信号；所述分路器组(1)包含若干个分路器，每四个分路器构成一个工作单元，同一工作单元中的四个分路器分别与输入信号源、控制计数电路(3)连接，其中两个分路器还分别与数据采集器(2)连接，而另两个分路器还分别与地连接。
所述数据采集器前端的智能分路信号传输装置，其中，所述分路器是可编程的逻辑电路。
所述数据采集器前端的智能分路信号传输装置，其中，所述工作单元包含第一分路器、第二分路器、第三分路器和第四分路器。
所述数据采集器前端的智能分路信号传输装置，其中，所述第一分路器的第一端口与输入信号源相连，其第二端口与所述控制计数电路的输出端连接，由控制计数电路传输控制信号，其第三端口通过信号线与所述数据采集器的输入端连接。
所述数据采集器前端的智能分路信号传输装置，其中，所述第二分路器的第一端口与输入信号源相连，其第二端口与所述控制计数电路的输出端连接，由控制计数电路传输控制信号，其第三端口通过信号线与所述数据采集器的输入端连接。
所述数据采集器前端的智能分路信号传输装置，其中，所述第三分路器的第一端口与第一分路器的第一端口连接，其第二端口与所述数据采集器的控制信号端连接，由数据采集器传输复位控制信号，其第三端口与地连接。
所述数据采集器前端的智能分路信号传输装置，其中，所述第四分路器的第一端口与第二分路器的第一端口连接，其第二端口与所述数据采集器的控制信号端连接，由数据采集器传输复位控制信号，其第三端口与地连接。
所述数据采集器前端的智能分路信号传输装置，其中，所述数据采集器的控制信号端与所述控制计数电路的输入端连接，传输控制信号；所述数据采集器的输出端与计算机连接。
本发明的另一个方案是提供一种在所述数据采集器前端的智能分路信号传输装置中分路信号的传输方法，它包括下列步骤：
步骤1、数据采集器输出复位控制信号，控制计数电路3顺序地将分路器组的每一路连入数据采集器，让计算机用作测试时计算分路器内阻，控制计数电路置零；
步骤2、数据采集器输出数据控制信号，该数据控制信号输入控制计数电路产生多路控制信号，输出的多路控制信号控制分路器组选择输入信号源；
步骤3、分路器组选择的输入信号源直接输入数据采集器，并通过数据采集器输出到计算机的输入端；
步骤4、完成信号数据采集，回到步骤1。
所述分路信号的传输方法，其中，步骤1包含以下步骤：
步骤1.1、数据采集器输出复位控制信号，顺序地将分路器组的每一路连入数据采集器，让计算机用作测试时计算分路器内阻；
步骤1.2、置标准电阻于睡眠状态；
步骤1.3、将控制计数电路置零。
所述分路信号的传输方法，其中，步骤1.1包含以下步骤：
步骤1.1.1、数据采集器输出复位控制信号，控制计数电路设置i＝0，其中i的取值范围为0～N，表示第i个分路器；
步骤1.1.2、第i个分路器短路，即第i个分路器与数据采集器连接；
步骤1.1.3、i＜N，设置i＝i+1，重复步骤1.1.2的操作；
步骤1.1.4、计算机计算分路器内阻。
所述分路信号的传输方法，其中，步骤2包含以下步骤：
步骤2.1、数据采集器输出数据控制信号，控制计数电路设置i＝0，其中i的取值范围为0～N，表示第i个分路器；
步骤2.2、i＜N，控制计数电路根据数据采集器输出的数据控制信号，判断是否由第i个分路器选择输入信号源，若是，则进入步骤2.3，若否，则设置i＝i+1，再进行判断；
步骤2.3，被选择的分路器根据控制计数电路输出的多路控制信号选择输入信号源。
本发明由于采用上述技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1、由于在输入信号源与数据采集器之间加入分路器组，可由分路器组先选择输入信号源，再将被选择的输入信号源传输给数据采集器，因此即使采集多组信号数据，也只需一个数据采集器，从而极大地节约了设备成本，而且安装简便。
2、由于分路器选择输入信号源是数据采集器输出数据控制信号通过控制计数电路来控制的，这样可按照数据采集器的时间和功能要求来选择输入信号源，有利于提高信号数据采集的可靠性。
附图说明
图1是本发明提供的数据采集器前端的智能分路信号传输装置的电路框图。
图2是本发明提供的数据采集器前端的智能分路信号传输装置的电路原理图。
图3是分路器101的电路原理图。
图4是复位时分路器等效电阻原理图。
具体实施方式
以下具体说明本发明的一种较佳实施方式：
参见图1，数据采集器前端的智能分路信号传输装置包含一个分路器组1、一个数据采集器2和一个控制计数电路3。所述分路器组1的一端与输入信号源连接，其另一端通过信号线与所述数据采集器2连接；所述数据采集器2通过控制信号线与所述控制计数电路3的输入端连接，而控制计数电路3的输出端与分路器组1连接，传输多路控制信号。
所述分路器组1包含多个分路器，在本实施例中，所述分路器组1包含16个8位分路器，所述每个分路器都是含8个开关的可编程的逻辑电路。
参见图2，在本实施例中，每四个分路器与所述数据采集器2和所述控制计数电路3的连接可视为一个工作单元，其具体连接结构为：
分路器101的端口A与输入信号源相连，其端口k与所述控制计数电路3的输出端连接，由控制计数电路3传输控制信号，其端口O通过信号线与所述数据采集器2的输入端连接。
分路器102的端口B与输入信号源相连，其端口E与所述控制计数电路3的输出端连接，由控制计数电路3传输控制信号，其端口H通过信号线与所述数据采集器2的输入端连接。
分路器103的端口C与分路器101的端口A连接，其端口F与所述数据采集器2的控制信号端连接，由数据采集器2传输复位控制信号，其端口I与地连接。
分路器104的端口D与分路器102的端口B连接，其端口G与所述数据采集器2的控制信号端连接，由数据采集器2传输复位控制信号，其端口J与地连接。
所述数据采集器2的控制信号端与所述控制计数电路3的输入端连接，传输控制信号；所述数据采集器2的输出端与计算机连接。
参见图3，在本实施例中，所述分路器101的端口A连接A0-A7八个输入信号源，其端口K由三个控制信号端组成，分别是K0、K1和K2，分路器101根据所述三个控制信号端(K0、K1、K2)输入的控制信号选择输入信号源。图表1是所述三个控制信号端(K0、K1、K2)输入的控制信号与其选择的输入信号源之间的逻辑图。
| 输入控制(K0-K2) | 输出O |
| 000 | O＝A0； |
| 001 | O＝A1； |
| 010 | O＝A2； |
| 011 | O＝A3； |
| 100 | O＝A4； |
| 101 | O＝A5； |
| 110 | O＝A6； |
| 111 | O＝A7； |
图表1
参见图2、图4及图表1详细说明本发明分路信号的传输方法和所述智能分路信号传输装置的工作流程。
分路信号的传输方法包括以下步骤：
步骤1、数据采集器输出复位控制信号，控制计数电路(3)顺序地将分路器组(1)的每一路连入数据采集器，让计算机用作测试时计算分路器内阻，控制计数电路置零。
步骤2、数据采集器输出数据控制信号，该数据控制信号输入控制计数电路产生多路控制信号，输出的多路控制信号控制分路器组选择输入信号源。
步骤3、分路器组选择的输入信号源直接输入数据采集器，并通过数据采集器输出到外部计算机的输入端。
步骤4、完成信号数据采集，回到步骤1。
所述分路信号的传输方法，步骤1包含以下步骤：
步骤1.1、数据采集器输出复位控制信号，顺序地将分路器组的每一路连入数据采集器，让计算机用作测试时计算分路器内阻。
步骤1.1.1、数据采集器输出复位控制信号，控制计数电路设置i＝0，其中i的取值范围为0～N，表示第i个分路器；
步骤1.1.2、第i个分路器短路，即分路器与数据采集器连接；
步骤1.1.3、i＜N，设置i＝i+1，重复步骤1.1.2的操作；
步骤1.1.4、计算机计算分路器内阻。
步骤1.2、，置标准电阻于睡眠状态。
步骤1.3、将控制计数电路3置零。
所述分路信号的传输方法，其中，步骤2包含以下步骤：
步骤2.1、数据采集器输出数据控制信号，控制计数电路设置i＝0，其中i的取值范围为0～N，表示第i个分路器；
步骤2.2、i＜N，控制计数电路根据数据采集器输出的数据控制信号，判断是否由第i个分路器选择输入信号源，若是，则进入步骤2.3，若否，则设置i＝i+1，再进行判断；
步骤2.3，被选择的分路器根据控制计数电路输出的多路控制信号选择输入信号源。
在本实施例中，进行信号数据采集时，分路器103和分路器104始终断开，即分路器103的端口C与其端口I、分路器104的端口D与其端口J始终断开，控制计数电路根据数据采集器输出的数据控制信号，判断是由分路器101还是分路器102选择输入信号数据。例如，判断由分路器101选择输入信号数据，则控制计数电路3输出一个控制信号给分路器101的三个控制信号端(K0、K1、K2)，分路器101根据该控制信号选择要输入的输入信号源，此时，分路器101与数据采集器短路，将输入信号传输给数据采集器。如控制计数电路3输出的控制信号为000，分路器101选择输入信号源A0；控制计数电路3输出为101，则分路器101选择输入信号源A5。
本发明应用于大规模数据采集时，能对大批量信号自动分路，并自动选择输入信号的通路，按照数据采集器的时间和功能要求将选择的信号传输给数据采集器，这样即使采集多组信号数据，也只需一个数据采集器，从而极大地节约了设备成本，安装简便，而且采集信号数据可靠性高。
Claims (12)
1.一种数据采集器前端的智能分路信号传输装置，包含一个数据采集器(2)，其特征在于，还包含一个分路器组(1)和一个控制计数电路(3)；
所述分路器组(1)的一端与输入信号源连接，其另一端通过信号线与所述数据采集器(2)连接；所述数据采集器(2)通过控制信号线与所述控制计数电路(3)的输入端连接，而控制计数电路(3)的输出端与分路器组(1)连接，传输多路控制信号；
所述分路器组(1)包含若干个分路器，每四个分路器构成一个工作单元，同一工作单元中的四个分路器分别与输入信号源、控制计数电路(3)连接，其中两个分路器还分别与数据采集器(2)连接，而另两个分路器还分别与地连接。
2.如权利要求1所述的数据采集器前端的智能分路信号传输装置，其特征在于，所述分路器是可编程逻辑电路。
3.如权利要求2所述的数据采集器前端的智能分路信号传输装置，其特征在于，所述工作单元包含第一分路器(101)、第二分路器(102)、第三分路器(103)和第四分路器(104)。
4.如权利要求3所述的数据采集器前端的智能分路信号传输装置，其特征在于，所述第一分路器(101)的第一端口(A)与输入信号源相连，其第二端口(K)与所述控制计数电路(3)的输出端连接，由控制计数电路(3)传输控制信号，其第三端口(O)通过信号线与所述数据采集器(2)的输入端连接。
5.如权利要求3所述的数据采集器前端的智能分路信号传输装置，其特征在于，所述第二分路器(102)的第一端口(B)与输入信号源相连，其第二端口(E)与所述控制计数电路(3)的输出端连接，由控制计数电路(3)传输控制信号，其第三端口(H)通过信号线与所述数据采集器(2)的输入端连接。
6.如权利要求3所述的数据采集器前端的智能分路信号传输装置，其特征在于，所述第三分路器(103)的第一端口(C)与所述第一分路器(101)的第一端口(A)连接，其第二端口(F)与所述数据采集器(2)的控制信号端连接，由数据采集器(2)传输复位控制信号，其第三端口(I)与地连接。
7.如权利要求3所述的数据采集器前端的智能分路信号传输装置，其特征在于，所述第四分路器(104)的第一端口(D)与所述第二分路器(102)的第一端口(B)连接，其第二端口(G)与所述数据采集器(2)的控制信号端连接，由数据采集器(2)传输复位控制信号，其第三端口(J)与地连接。
8.如权利要求3所述的数据采集器前端的智能分路信号传输装置，其特征在于，所述数据采集器(2)的控制信号端与所述控制计数电路(3)的输入端连接，传输控制信号；所述数据采集器(2)的输出端与计算机连接。
9.一种在数据采集器前端的智能分路信号传输装置中分路信号的传输方法，其特征在于，包括下列步骤：
步骤1、数据采集器输出复位控制信号，控制计数电路(3)顺序地将分路器组(1)的每一路连入数据采集器，让计算机用作测试时计算分路器内阻，控制计数电路(3)置零；
步骤2、数据采集器输出数据控制信号，该数据控制信号输入控制计数电路产生多路控制信号，输出的多路控制信号控制分路器组选择输入信号源；
步骤3、分路器组选择的输入信号源直接输入数据采集器，并通过数据采集器输出到计算机的输入端；
步骤4、完成信号数据采集，回到步骤1。
10.如权利要求9所述的在数据采集器前端的智能分路信号传输装置中分路信号的传输方法，其特征在于，所述步骤1包含以下步骤：
步骤1.1、数据采集器输出复位控制信号，顺序地将分路器组的每一路连入数据采集器，让计算机用作测试时计算分路器内阻；
步骤1.2、置标准电阻于睡眠状态；
步骤1.3、将控制计数电路(3)置零。
11.如权利要求10所述的在数据采集器前端的智能分路信号传输装置中分路信号的传输方法，其特征在于，所述步骤1.1包含以下步骤：
步骤1.1.1、数据采集器输出复位控制信号，控制计数电路设置i＝0，其中i的取值范围为0～N，表示第i个分路器；
步骤1.1.2、第i个分路器短路，即第i个分路器与数据采集器连接；
步骤1.1.3、i＜N，设置i＝i+1，重复步骤1.1.2的操作；
步骤1.1.4、计算机计算分路器内阻。
12.如权利要求9所述的在数据采集器前端的智能分路信号传输装置中分路信号的传输方法，其特征在于，所述步骤2包含以下步骤：
步骤2.1、数据采集器输出数据控制信号，控制计数电路设置i＝0，其中i的取值范围为0～N，表示第i个分路器；
步骤2.2、i＜N，控制计数电路根据数据采集器输入的数据控制信号，判断是否由第i个分路器选择输入信号源，若是，则进入步骤2.3，若否，则设置i＝i+1，再进行判断；
步骤2.3、被选择的分路器根据控制计数电路输出的多路控制信号选择输入信号源。
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