CN107797486A - 一种基于多传感器单片集成的数据采集仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于多传感器单片集成的数据采集仪，包括箱体和数据采集模块，所述数据采集模块位于箱体内侧，所述数据采集模块包括单片机和分别与单片机连接的电压转换模块、显示器、存储模块和CMOS信号处理电路，所述电压转换模块连接有电源模块，所述电源模块与所述显示器电连接，所述CMOS信号处理电路连接有传感器模块，所述箱体内部设置贯穿箱体的导风管，所述导风管中部与所述传感器模块连接，所述导风管两端与箱体的连接处分别设置有进风扇和排风扇，所述导风管中部并连样品支管，所述样品支管两端分别设置第一电磁阀和第二电磁阀，所述样品支管中部设置有排气阀；本发明实现多传感器集成环境数据采集，具有速度快、效率高、稳定可靠的优点。
Description
技术领域
本发明属于电力检测设备技术领域，具体涉及一种基于多传感器单片集成的数据采集仪。
背景技术
人类感知自然具有多目标同时感知以及信息融合处理的特点：人类能够同时感知到周围的物体、声音、温度、风速、风向、化学气味、光照等众多的物理和化学量；尽管同时感知的环境参数极多，并且对某一参数（如温度）的感知能力是非精确定量的，但是人类能够在极短的时间内通过大脑的模糊运算，立即分析清楚哪些参数是主要矛盾、哪些是次要矛盾。
这种多目标感知和大数据融合处理的能力，或称为类脑多目标感知系统，一直是传感及测量系统追求的目标，这是因为多物理和化学参数的同时检测在航空航天、军事、汽车、环境、医疗以及消费电子等领域有极为广泛并重要的应用。例如对雷电、风速、阳光、气压、温度、湿度、颗粒物和化学气体的检测，可用于能源化工、城市、高速公路、军事及航空航天的天气预报及环境监测。
尽管多传感器三维集成微系统为传感器的发展描绘了未来的方向，多传感器异质集成系统实现了复杂功能，但是总体上多传感器集成仍处于发展过程中，实现多MEMS传感器与CMOS电路的三维集成仍面临巨大的技术挑战：
（1）复杂系统中多传感器自身的工艺兼容性问题：但如何提高集成度、减小体积并降低数据检测中相互干扰仍旧是非常困难的；
（2）多传感器三维集成是一个复杂系统，系统可靠性、器件特性等问题尚待改进，在同环境下侧同时监测各类数据时仍不可靠，分辨率差，速度较慢。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于多传感器单片集成的数据采集仪，实现多传感器集成环境数据信息准确、快速采集，具有测量精准、速度快、效率高、稳定可靠的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于多传感器单片集成的数据采集仪，包括箱体和数据采集模块，所述数据采集模块位于箱体内侧，所述数据采集模块包括单片机和分别与单片机连接的电压转换模块、显示器、存储模块和CMOS信号处理电路，所述电压转换模块连接有电源模块，所述电源模块与所述显示器电连接，所述CMOS信号处理电路连接有传感器模块，所述箱体内部设置贯穿箱体的导风管，所述导风管中部与所述传感器模块连接，所述导风管两端与箱体的连接处分别设置有进风扇和排风扇，所述导风管中部并连样品支管，所述样品支管两端分别设置第一电磁阀和第二电磁阀，所述样品支管中部设置有排气阀。
优选的，所述传感器模块包括有气敏传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和粉尘传感器。
优选的，所述气敏传感器包括有一氧化碳传感器、二氧化硫传感器和甲烷传感器的至少一种。
优选的，所述样品支管两端均与导风管连通，且样品支管为U型结构、V型结构或弧形结构。
优选的，所述第一电磁阀和第二电磁阀为同步电磁阀。
优选的，所述导风管的数量至少为个，且与箱体均通过螺纹连接。
优选的，所述显示器固定设置于箱体一侧壁上。
优选的，所述导风管与传感器模块的连接处设置有与传感器的敏感元件相配合的通孔，所述通孔周围设置有密封圈。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）本发明集成的传感器模块设置有多个不同种类的传感器，导风管的数量与这些传感器的数量相对应，传感器模块的每个传感器连接一条导风管，箱体外进风，防止一种数据的监测干扰其它数据的测量，通过进风管和出风管加快气体流动，提高测量速度，并保证测量质量和准确度，通过样品支管可以同时保留监测气体，通过第一电磁阀和第二电磁阀的同时动作，截取气体，排气阀用于样品气体的取出。
（2）本发明通过单片机、存储模块和CMOS信号处理电路，监测和存储数据信息，通过气敏传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和粉尘传感器等多种传感器监测各项数据，监测全面，准确可靠。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明数据采集模块连接框图。
图中：1数据采集模块、2传感器、3箱体、4导风管、5进风扇、6排风管、7样品支管、8第一电磁阀、9第二电磁阀、10排气阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，一种基于多传感器单片集成的数据采集仪，包括箱体3和数据采集模块1，所述数据采集模块1位于箱体3内侧，所述数据采集模块1包括单片机和分别与单片机连接的电压转换模块、显示器、存储模块和CMOS信号处理电路，所述显示器固定设置于箱体3一侧壁上，所述电压转换模块连接有电源模块，所述电源模块与所述显示器电连接，所述CMOS信号处理电路连接有传感器模块2，通过单片机、存储模块和CMOS信号处理电路，监测和存储数据信息，通过气敏传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和粉尘传感器等多种传感器监测各项数据，监测全面，所述传感器模块2包括有气敏传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和粉尘传感器，所述箱体3内部设置贯穿箱体3的导风管4，用于防止一种数据的监测干扰其它数据的测量，通过进风管和出风管加快气体流动，提高测量速度，并保证测量质量和准确度，所述导风管4中部与所述传感器模块2连接，所述导风管4与传感器模块2的连接处设置有与传感器的敏感元件相配合的通孔，所述通孔周围设置有密封圈，所述导风管4两端与箱体3的连接处分别设置有进风扇5和排风扇6，所述导风管4中部并连样品支管7，通过样品支管可以同时保留监测气体，所述样品支管7两端均与导风管4连通，且样品支管4为U型结构、V型结构或弧形结构，所述样品支管7两端分别设置第一电磁阀8和第二电磁阀9，所述第一电磁阀8和第二电磁阀9为同步电磁阀，通过第一电磁阀和第二电磁阀的同时动作，截取气体，排气阀用于样品气体的取出，所述样品支管7中部设置有排气阀10。
综上所述：本发明一种基于多传感器单片集成的数据采集仪，通过数据采集模块1、传感器2、箱体3、导风管4、进风扇5、排风管6、样品支管7、第一电磁阀8、第二电磁阀9和排气阀10的配合，实现多传感器集成环境数据信息准确、快速监测采集，具有测量精准、速度快、效率高、稳定可靠的优点。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种基于多传感器单片集成的数据采集仪，包括箱体（3）和数据采集模块（1），其特征在于：所述数据采集模块（1）位于箱体（3）内侧，所述数据采集模块（1）包括单片机和分别与单片机连接的电压转换模块、显示器、存储模块和CMOS信号处理电路，所述电压转换模块连接有电源模块，所述电源模块与所述显示器电连接，所述CMOS信号处理电路连接有传感器模块（2），所述箱体（3）内部设置贯穿箱体（3）的导风管（4），所述导风管（4）中部与所述传感器模块（2）连接，所述导风管（4）两端与箱体（3）的连接处分别设置有进风扇（5）和排风扇（6），所述导风管（4）中部并连样品支管（7），所述样品支管（7）两端分别设置第一电磁阀（8）和第二电磁阀（9），所述样品支管（7）中部设置有排气阀（10）。
2.如权利要求1所述的基于多传感器单片集成的数据采集仪，其特征在于：所述传感器模块（2）包括有气敏传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和粉尘传感器。
3.如权利要求2所述的基于多传感器单片集成的数据采集仪，其特征在于：所述气敏传感器包括有一氧化碳传感器、二氧化硫传感器和甲烷传感器的至少一种。
4.如权利要求1所述的基于多传感器单片集成的数据采集仪，其特征在于：所述样品支管（7）两端均与导风管（4）连通，且样品支管（4）为U型结构、V型结构或弧形结构。
5.如权利要求1所述的基于多传感器单片集成的数据采集仪，其特征在于：所述第一电磁阀（8）和第二电磁阀（9）为同步电磁阀。
6.如权利要求1所述的基于多传感器单片集成的数据采集仪，其特征在于：所述导风管（4）的数量至少为5个，且与箱体（3）均通过螺纹连接。
7.如权利要求1所述的基于多传感器单片集成的数据采集仪，其特征在于：所述显示器固定设置于箱体（3）一侧壁上。
8.如权利要求1所述的基于多传感器单片集成的数据采集仪，其特征在于：所述导风管（4）与传感器模块（2）的连接处设置有与传感器的敏感元件相配合的通孔，所述通孔周围设置有密封圈。
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