CN108334048A - 一种数据采集系统 - Google Patents

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陈远涛
赵晓博
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Abstract

本申请提供了一种数据采集系统，包括：分别与多个设备一一相连的多个温度传感器；与多个温度传感器一一相连的多个温变隔离器，用于获取温度传感器采集的与温度成非线性关系的模拟信号，并转换为与温度成线性关系的模拟信号；与多个温变隔离器相连的模数转换器，用于获取多个温变隔离器输出的多个与温度成线性关系的模拟信号，并一一转换为多个与温度成线性关系的数字信号；与模数转换器相连的上位机，用于记录多个与温度成线性关系的数字信号。本申请提供的数据采集系统，可以自动化采集并记录设备的温度数据，避免采用人工记录方式记录温度数据，相比于手工采集温度数据而言，自动化采集温度数据可以提高温度数据的采集效率和准确性。

Description

一种数据采集系统
技术领域
本申请涉及数据采集技术领域，尤其涉及一种数据采集系统。
背景技术
目前，在一些温度测试场景中需要对分布于不同实验室的多个设备进行温度测量，此情况下通常为多个设备加装温度采集设备，以利用温度采集设备对多个设备进行温度采集。
由于多个设备分布于不同实验室，所以目前通常采用人工现场记录方式来记录温度采集设备采集到的温度数据，以获取多个设备的温度数据。由于温度采集设备的数量较多，所以人工记录温度数据的方案其效率和准确性较低。
发明内容
鉴于此，本申请提供一种数据采集系统，可以自动获取温度采集设备采集到的温度数据，以提高温度数据的采集效率和准确性。
为了实现上述目的，提供了下述技术特征：
一种数据采集系统，包括：
分别与多个设备一一相连的多个温度传感器；
与所述多个温度传感器一一相连的多个温变隔离器，每个所述温度隔离器用于获取相对应的温度传感器采集的与温度成非线性关系的模拟信号，并转换为与温度成线性关系的模拟信号；
与所述多个温变隔离器相连的模数转换器，用于获取多个温变隔离器输出的多个与温度成线性关系的模拟信号，并一一转换为多个与温度成线性关系的数字信号；
与所述模数转换器相连的上位机，用于记录所述多个与温度成线性关系的数字信号。
可选的，还包括分别与多个温变隔离器一一相连的多个显示仪表，用于接收并显示与温度成线性关系的模拟信号。
可选的，所述多个温变隔离器中的温变隔离器包括两个输入端和两个输出端；
其中，所述两个输入端分别与温度传感器的两端相连；所述两个输出端中一个输出端用于与模数转换器相连；另一个输出端用于与显示仪表相连。
可选的，所述多个温变隔离器与所述模数转换器之间采用局域网相连；
所述模数转换器与所述上位机之间采用局域网相连。
可选的，与一设备对应的温度传感器连接的温变隔离器，以及，连接与该温变隔离器相连的显示仪表设置于一工装箱内。
可选的，所述工装箱还包括控制面板，控制面板连接与一设备对应的温度传感器、连接该温度传感器的温变隔离器、连接与该温变隔离器相连的显示仪表。
可选的，所述控制面板包括：
与电源相连的电源开关；
用于复位操作的复位开关；
用于指示温变隔离器正常的正常指示灯；
用于指示温变隔离器异常的异常指示灯。
可选的，所述温变隔离器的两个输入端和两个输出端开设于所述工装箱左侧面或右侧面；
与所述控制面板相连的电源线，电源线开设于所述工装箱的背面。
可选的，所述工装箱的左侧面或右侧面还设置有固线套。
可选的，所述工装箱与设备所在的设备箱邻接，与用于测量设备温度的温度传感器设置于所述设备箱内。
通过以上技术手段，可以实现以下有益效果：
本申请提供的数据采集系统，可以自动化采集并记录设备的温度数据，避免采用人工记录方式记录温度数据，相比于手工采集温度数据而言，自动化采集温度数据可以提高温度数据的采集效率和准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a-1b为本申请实施例公开的一种数据采集系统的结构示意图；
图2a-2b为本申请实施例公开的又一数据采集系统的结构示意图；
图3为本申请实施例公开的一种工装箱的结构示意图；
图4为本申请实施例公开的又一种工装箱的结构示意图；
图5为本申请实施例公开的又一种工装箱的结构示意图；
图6为本申请实施例公开的又一种工装箱的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
根据本申请提供的一个实施例，提供了一种数据采集系统。参见图1，包括：
分别用于测量多个设备温度的多个温度传感器11，温度传感器可以包括PT100类型的热电阻或热电偶。
与所述多个温度传感器11一一相连的多个温变隔离器12，用于获取温度传感器11采集的与温度成非线性关系的模拟信号，并转换为与温度成线性关系的模拟信号。
温度传感器11可以输出与温度成非线性关系的模拟信号，温变隔离器12可以对与温度成非线性关系的模拟信号进行线性化处理，变换成与温度成线性关系的模拟信号。
温变隔离器12输出的与温度成线性关系的模拟信号可以为电压信号或电流信号。温变隔离器12可以在线设置成输出电压信号或电流信号，还可以设置输出范围。
例如，温变隔离器12可以设置成输出与温度成线性关系的电流信号，电流信号的范围为4～20mA，具体如何设置温变隔离器12可以根据具体情况来定，在此不再赘述。
温变隔离器12可以设置成1入1出，或者1入2出的类型。其中1入1出表示一路输入信号，一路输出信号，1入2出表示一路输入信号，两路相同的输出信号。
参见图1a，为温变隔离器12采用1入1出的应用场景，温变隔离器具有两个输入端，两个输入端分别连接温度传感器的两端，相当于一路输入(输入与温度成非线性关系的模拟信号)。温变隔离器12的输出端直接连接模数转换器13，用于输出与温度成线性关系的模拟信号。
参见图1b，为温变隔离器采用1入2出的场景，其中，温变隔离器具有两个输入端，两个输入端分别连接温度传感器的两端，相当于一路输入(输入与温度成非线性关系的模拟信号)。
两个输出端中一个输出端连接模数转换器13，用于输出与温度成线性关系的模拟信号至模数转换器13，另一输出端连接显示仪表15，用来显示与温度成线性关系的模拟信号(也即设备的温度数据)，以便在实验室的工作人员可以根据显示仪表15来查看设备的温度数据。
与所述多个温变隔离器12相连的模数转换器13，用于获取多个温变隔离器13输出的多个与温度成线性关系的模拟信号，并一一转换为多个与温度成线性关系的数字信号。
其中，模数转换器13可以同时处理多路模拟信号，以某一类型的模数转换器为例，可以同时处理18路模拟信号，所以模数转换器13可以接收多个温变隔离器发送的与温度成线性关系的模拟信号，并将其一一转换为多个与温度成线性关系的数字信号，以便后续的上位机可以处理数字信号。
与所述模数转换器13相连的上位机14，用于记录所述多个与温度成线性关系的数字信号。
上位机400用于记录所述多个与温度成线性关系的数字信号。并且，上位机400还可以设置设备温度的上限和下限，并自动判别设备温度是否在上限和下限之间，若不在上限和下限之间，则进行报警。
在上述数据采集系统中，为了便于温变隔离器12与模数转换器13之间的数据传输，以及，模数转换器13与上位机14之间的数据传输，温变隔离器12与模数转换器13之间以及模数转换器13与上位机14之间采用局域网传输数据。例如，可以采用以太网传输数据。
通过上述技术特征发现本申请具有以下有益效果：
本申请提供的数据采集系统，可以自动化采集并记录设备的温度数据，避免采用人工记录方式记录温度数据，相比于手工采集温度数据而言，自动化采集温度数据可以提高温度数据的采集效率和准确性。
根据本申请提供的另一个实施例，提供了一种数据采集系统。参见图2a或图2b，包括：
分布于不同实验室的多个设备箱100；其中，每个设备箱100包括设备，以及，用于采集设备周围温度的温度传感器11。设备类型或设备名称可以根据具体应用场景而定，在此不做限定，温度传感器包括PT100类型的温度传感器。分别与多个设备箱100一一相连的多个工装箱200；其中，每个工装箱200包括：与温度传感器11相连的温变隔离器12，用于获取温度传感器11采集的与温度成非线性关系的模拟信号，并转换为与温度成线性关系的模拟信号。
与多个工装箱200相连的模数转换器13；以及，
与模数转换器13相连的上位机14。其中，温度传感器11可以输出与温度成非线性关系的模拟信号，温变隔离器12可以对与温度成非线性关系的模拟信号进行线性化处理，变换成与温度成线性关系的模拟信号。
温变隔离器12输出的与温度成线性关系的模拟信号可以为电压信号或电流信号。温变隔离器12可以在线设置成输出电压信号或电流信号，还可以设置输出范围。
例如，温变隔离器12可以设置成输出与温度成线性关系的电流信号，电流信号的范围为4～20mA，具体如何设置温变隔离器12可以根据具体情况来定，在此不再赘述。
温变隔离器12可以设置成1入1出，或者1入2出的类型。其中1入1出表示一路输入信号，一路输出信号，1入2出表示一路输入信号，两路相同的输出信号。
参见图2a，为温变隔离器12采用1入1出的应用场景，温变隔离器具有两个输入端，两个输入端分别连接温度传感器的两端，相当于一路输入(输入与温度成非线性关系的模拟信号)。温变隔离器12的输出端直接连接模数转换器13，用于输出与温度成线性关系的模拟信号。
参见图2b，为温变隔离器采用1入2出的场景，其中，温变隔离器具有两个输入端，两个输入端分别连接温度传感器的两端，相当于一路输入(输入与温度成非线性关系的模拟信号)。
两个输出端中一个输出端连接模数转换器13，用于输出与温度成线性关系的模拟信号至模数转换器13，另一输出端连接显示仪表15，用来显示与温度成线性关系的模拟信号(也即设备的温度数据)，以便在实验室的工作人员可以根据显示仪表15来查看设备的温度数据。
其中，模数转换器13可以同时处理多路模拟信号，以某一类型的模数转换器为例，可以同时处理18路模拟信号，所以模数转换器13可以接收多个温变隔离器发送的与温度成线性关系的模拟信号，并将其一一转换为多个与温度成线性关系的数字信号，以便后续的上位机可以处理数字信号。
其中，上位机400用于记录所述多个与温度成线性关系的数字信号。并且，上位机400还可以设置设备温度的上限和下限，并自动判别设备温度是否在上限和下限之间，若不在上限和下限之间，则进行报警。
在上述数据采集系统中，为了便于温变隔离器12与模数转换器13之间的数据传输，以及，模数转换器13与上位机14之间的数据传输，温变隔离器12与模数转换器13之间以及模数转换器13与上位机14之间采用局域网传输数据。例如，可以采用以太网传输数据。
工装箱200还包括控制面板16，该控制面板连接该设备对应的温度传感器11，连接与该温度传感器相连的温变隔离器12，以及，连接与该温变隔离器相连的显示仪表15，以为温度传感器11、温变隔离器12和显示仪表15提供电源并进行控制。
参见图3，为工装箱200的正视图，从中可以看到，控制面板16上设置有：
与电源相连的电源开关161，用于切断和开启工装箱的电源。
用于复位操作的复位开关162，用于在需要复位操作时按下复位。
用于指示温变隔离器正常的正常指示灯163，用于在温变隔离器正常的情况下亮灯，在温变隔离器异常的情况下灭灯。
用于指示温变隔离器异常的异常指示灯164，用于在温变隔离器异常的情况下亮灯，在温变隔离器正常的情况下灭灯。
可选的，以1进2出的温变隔离器为例，温变隔离器12的两个输入端和两个输出端开设于所述工装箱左侧面或右侧面。
参见图4，为温变隔离器12的两个输入端和两个输出端开设于所述工装箱右侧面的示意图(图4为工装箱的右视图)；其中，上面两个为输入端，下面两个输出端。
可选的，参见图5，与所述控制面板16相连的电源线，电源线开设于所述工装箱的背面(图5为工装箱的后视图)，以便于电源相连。
可选的，工装箱200的左侧面或右侧面还设置有固线套。参见图6，为工装箱200的左侧面安装固线套的示意图(图6为工装箱的左视图)。
本实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种数据采集系统，其特征在于，包括：
分别与多个设备一一相连的多个温度传感器；
与所述多个温度传感器一一相连的多个温变隔离器，每个所述温度隔离器用于获取相对应的温度传感器采集的与温度成非线性关系的模拟信号，并转换为与温度成线性关系的模拟信号；
与所述多个温变隔离器相连的模数转换器，用于获取多个温变隔离器输出的多个与温度成线性关系的模拟信号，并一一转换为多个与温度成线性关系的数字信号；
与所述模数转换器相连的上位机，用于记录所述多个与温度成线性关系的数字信号。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括分别与多个温变隔离器一一相连的多个显示仪表，用于接收并显示与温度成线性关系的模拟信号。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述多个温变隔离器中的温变隔离器包括两个输入端和两个输出端；
其中，所述两个输入端分别与温度传感器的两端相连；所述两个输出端中一个输出端用于与模数转换器相连；另一个输出端用于与显示仪表相连。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述多个温变隔离器与所述模数转换器之间采用局域网相连；
所述模数转换器与所述上位机之间采用局域网相连。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，与一设备对应的温度传感器连接的温变隔离器，以及，连接与该温变隔离器相连的显示仪表设置于一工装箱内。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述工装箱还包括控制面板，控制面板连接与一设备对应的温度传感器、连接该温度传感器的温变隔离器、连接与该温变隔离器相连的显示仪表。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制面板包括：
与电源相连的电源开关；
用于复位操作的复位开关；
用于指示温变隔离器正常的正常指示灯；
用于指示温变隔离器异常的异常指示灯。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述温变隔离器的两个输入端和两个输出端开设于所述工装箱左侧面或右侧面；
与所述控制面板相连的电源线，电源线开设于所述工装箱的背面。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述工装箱的左侧面或右侧面还设置有固线套。
10.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述工装箱与设备所在的设备箱邻接，与用于测量设备温度的温度传感器设置于所述设备箱内。
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