CN111459077A - 传感器信号采集系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传感器信号采集系统，包括输入输出设备、若干个传感器、控制线路板、上位机，控制线路板包括输入单元、输出单元、电源单元及信号电压转换单元，输入单元设置有若干个通用插口，信号电压转换单元分别与输入单元和输出单元建立连接；若干个传感器与通用插口连接，输入输出设备与输出单元建立连接，传感器采集信号并输入至输入单元，信号经过信号电压转换单元转换为与输入输出设备匹配的低压信号，输入输出设备与上位机建立通讯。通过信号电压转换单元与输入输出设备的配合提高了整个系统的实时性，采集效率高，采集方便且自动化程度高，同时通过信号电压转换单元的转换减少信号干扰带来的误差，抗干扰能力强。
Description
技术领域
本发明涉及信号采集领域，尤其涉及一种传感器信号采集系统及方法。
背景技术
目前，信号采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析，处理。信号采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。在计算机广泛应用的今天，数据采集的重要性是十分显著的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁，各类信号采集的难易程度差别很大。
实际采集时，会出现以下缺陷：
1、市面上的信号采集在应用过程中，自动化程度低，抗干扰能力较弱；
2、通信接口未统一未进行标准化，给采集带来不便，采集效率低。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种传感器信号采集系统及方法，其能解决采集效率低及使用不便的问题。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种传感器信号采集系统，包括输入输出设备、若干个传感器、控制线路板、上位机，所述控制线路板包括输入单元、输出单元、电源单元及信号电压转换单元，所述输入单元设置有若干个通用插口，所述信号电压转换单元分别与所述输入单元和所述输出单元建立连接，所述电源单元分别与所述输入单元、所述输出单元及所述信号电压转换单元建立连接；若干个所述传感器与所述通用插口连接，所述输入输出设备与所述输出单元建立连接，所述传感器采集信号并输入至所述输入单元，信号经过所述信号电压转换单元转换为与所述输入输出设备匹配的低压信号，所述输入输出设备与所述上位机建立通讯。
进一步地，所述输入输出设备的型号为NI6501。
进一步地，所述信号电压转换单元位于所述输入单元和所述输出单元之间。
进一步地，所述信号电压转换单元的输入端电压为24v，输出端电压为5v。
进一步地，所述传感器与所述通用插口之间设置有彩排线。
进一步地，所述输入输出设备的内部设置有用于内部结构的保护电路。
一种传感器信号采集方法，应用于传感器信号采集系统，所述传感器信号采集系统包括输入输出设备、若干个传感器、控制线路板、上位机，所述控制线路板包括输入单元、输出单元、电源单元及信号电压转换单元，包括以下步骤：
线路连接步骤：传感器与待测设备、输入输出设备建立线路连接；
信号采集步骤：传感器采集待测设备形成数据信息，数据信息传输至输入单元；
信号转换步骤：信号电压转换单元调整数据信息的电压并传输至输出单元；
信息分析步骤：输出单元将数据信息传输至输入输出设备，输入输出设备将数据信息传输至上位机。
进一步地，在所述信号采集步骤中，在传感器采集之前，检测待测设备是否处于检测状态，若是，执行采集，若否，返回线路连接步骤。
进一步地，在所述信号转换步骤中，信号电压转换单元将信号电压转换为5v。
进一步地，在所述信号转换步骤中，信号电压转换单元转换完成之后，通过稳压器进行稳压，稳压后在输出至输出单元。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
所述控制线路板包括输入单元、输出单元、电源单元及信号电压转换单元，所述输入单元设置有若干个通用插口，所述信号电压转换单元分别与所述输入单元和所述输出单元建立连接，所述电源单元分别与所述输入单元、所述输出单元及所述信号电压转换单元建立连接；若干个所述传感器与所述通用插口连接，所述输入输出设备与所述输出单元建立连接，所述传感器采集信号并输入至所述输入单元，信号经过所述信号电压转换单元转换为与所述输入输出设备匹配的低压信号，所述输入输出设备与所述上位机建立通讯。通过信号电压转换单元与输入输出设备的配合提高了整个系统的实时性，采集效率高，采集方便且自动化程度高，同时通过信号电压转换单元的转换减少信号干扰带来的误差，抗干扰能力强。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明传感器信号采集系统中一较佳实施例的结构框图；
图2为图1所示传感器信号采集系统中涉及电压转换的电路图；
图3为图1所示传感器信号采集系统中涉及电压转换的另一电路图；
图4为传感器信号采集方法的流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1-2，一种传感器信号采集系统，包括输入输出设备、若干个传感器、控制线路板、上位机，所述控制线路板包括输入单元、输出单元、电源单元及信号电压转换单元，所述输入单元设置有若干个通用插口，所述信号电压转换单元分别与所述输入单元和所述输出单元建立连接，所述电源单元分别与所述输入单元、所述输出单元及所述信号电压转换单元建立连接；若干个所述传感器与所述通用插口连接，所述输入输出设备与所述输出单元建立连接，所述传感器采集信号并输入至所述输入单元，信号经过所述信号电压转换单元转换为与所述输入输出设备匹配的低压信号，所述输入输出设备与所述上位机建立通讯。通过信号电压转换单元与输入输出设备的配合提高了整个系统的实时性，采集效率高，采集方便且自动化程度高，同时通过信号电压转换单元的转换减少信号干扰带来的误差，抗干扰能力强。
优选的，所述输入输出设备的型号为NI6501。具体的，为NI USB-6501。能以较低的成本进行可靠的数据采集和控制，采用即插即用的USB连接，适于在家庭或学校中使用，同时其性能的强健性和多样性也足以满足实验室和工业应用的需要。包括以下配件：24条数字I/O线；2个32位计数器，超压保护，8.5mA电流驱动，内置螺丝端子或通用的34针连接器(OEM版)，USB2.0全速(12Mb/s)总线接口。
优选的，所述信号电压转换单元位于所述输入单元和所述输出单元之间。所述信号电压转换单元的输入端电压为24v，输出端电压为5v。具体原理请参阅图2和3，24v输入同时驱动光耦，输出隔离5V。可进行模块化编程通用性强。
优选的，所述传感器与所述通用插口之间设置有彩排线，所述输入输出设备的内部设置有用于内部结构的保护电路。解决了由于信号电压或电流问题带来的烧损问题。
请继续参阅图4，一种传感器信号采集方法，应用于传感器信号采集系统，所述传感器信号采集系统包括输入输出设备、若干个传感器、控制线路板、上位机，所述控制线路板包括输入单元、输出单元、电源单元及信号电压转换单元，包括以下步骤：
线路连接步骤：传感器与待测设备、输入输出设备建立线路连接；
信号采集步骤：传感器采集待测设备形成数据信息，数据信息传输至输入单元；在所述信号采集步骤中，在传感器采集之前，检测待测设备是否处于检测状态，若是，执行采集，若否，返回线路连接步骤。
信号转换步骤：信号电压转换单元调整数据信息的电压并传输至输出单元；在所述信号转换步骤中，信号电压转换单元将信号电压转换为5v。在所述信号转换步骤中，信号电压转换单元转换完成之后，通过稳压器进行稳压，稳压后在输出至输出单元。
信息分析步骤：输出单元将数据信息传输至输入输出设备，输入输出设备将数据信息传输至上位机。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种传感器信号采集系统，包括输入输出设备、若干个传感器、控制线路板、上位机，其特征在于：
所述控制线路板包括输入单元、输出单元、电源单元及信号电压转换单元，所述输入单元设置有若干个通用插口，所述信号电压转换单元分别与所述输入单元和所述输出单元建立连接，所述电源单元分别与所述输入单元、所述输出单元及所述信号电压转换单元建立连接；
若干个所述传感器与所述通用插口连接，所述输入输出设备与所述输出单元建立连接，所述传感器采集信号并输入至所述输入单元，信号经过所述信号电压转换单元转换为与所述输入输出设备匹配的低压信号，所述输入输出设备与所述上位机建立通讯。
2.如权利要求1所述的传感器信号采集系统，其特征在于：所述输入输出设备的型号为NI6501。
3.如权利要求1所述的传感器信号采集系统，其特征在于：所述信号电压转换单元位于所述输入单元和所述输出单元之间。
4.如权利要求1所述的传感器信号采集系统，其特征在于：所述信号电压转换单元的输入端电压为24v，输出端电压为5v。
5.如权利要求1所述的传感器信号采集系统，其特征在于：所述传感器与所述通用插口之间设置有彩排线。
6.如权利要求1所述的传感器信号采集系统，其特征在于：所述输入输出设备的内部设置有用于内部结构的保护电路。
7.一种传感器信号采集方法，应用于权利要求1-6任意一项所述的传感器信号采集系统，所述传感器信号采集系统包括输入输出设备、若干个传感器、控制线路板、上位机，所述控制线路板包括输入单元、输出单元、电源单元及信号电压转换单元，其特征在于，包括以下步骤：
线路连接步骤：传感器与待测设备、输入输出设备建立线路连接；
信号采集步骤：传感器采集待测设备形成数据信息，数据信息传输至输入单元；
信号转换步骤：信号电压转换单元调整数据信息的电压并传输至输出单元；
信息分析步骤：输出单元将数据信息传输至输入输出设备，输入输出设备将数据信息传输至上位机。
8.如权利要求7所述的传感器信号采集方法，其特征在于：在所述信号采集步骤中，在传感器采集之前，检测待测设备是否处于检测状态，若是，执行采集，若否，返回线路连接步骤。
9.如权利要求7所述的传感器信号采集方法，其特征在于：在所述信号转换步骤中，信号电压转换单元将信号电压转换为5v。
10.如权利要求7所述的传感器信号采集方法，其特征在于：在所述信号转换步骤中，信号电压转换单元转换完成之后，通过稳压器进行稳压，稳压后在输出至输出单元。
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|---|---|---|---|---|
| CN202794409U (zh) * | 2012-03-27 | 2013-03-13 | 科纳技术(苏州)有限公司 | 基于ni数据采集设备的多针连接器电气性能测试系统 |
| CN204007688U (zh) * | 2014-08-06 | 2014-12-10 | 北京中科佰融科技有限公司 | 一种工业信号采集系统 |
| CN204461490U (zh) * | 2015-03-20 | 2015-07-08 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种具有人工比测功能的多通道复用信号自动采集装置 |
| CN208580132U (zh) * | 2018-07-04 | 2019-03-05 | 博坤机电（苏州）有限公司 | 一种pcba功能测试冶具 |
| CN209821647U (zh) * | 2019-07-04 | 2019-12-20 | 北京妙思特仪表有限公司 | 一种变送器自动监控系统 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202794409U (zh) * | 2012-03-27 | 2013-03-13 | 科纳技术(苏州)有限公司 | 基于ni数据采集设备的多针连接器电气性能测试系统 |
| CN204007688U (zh) * | 2014-08-06 | 2014-12-10 | 北京中科佰融科技有限公司 | 一种工业信号采集系统 |
| CN204461490U (zh) * | 2015-03-20 | 2015-07-08 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种具有人工比测功能的多通道复用信号自动采集装置 |
| CN208580132U (zh) * | 2018-07-04 | 2019-03-05 | 博坤机电（苏州）有限公司 | 一种pcba功能测试冶具 |
| CN209821647U (zh) * | 2019-07-04 | 2019-12-20 | 北京妙思特仪表有限公司 | 一种变送器自动监控系统 |
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