CN113285717A - 一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置，包括基板、微型电机模块、调控架、电性连接模块、外固定架、A电压传输模块、B电压传输模块、光度感应模块、压力感应模块、温度感应模块，首先通过微型电机模块驱动调控架带动电性连接模块4进行60°角度的往复旋转作用，不仅能够利于将电信号向模拟信号传输模块中传输，此外也能将电信号向高低电平传输模块中传输，其次由微型电机模块、光度感应模块、压力感应模块和温度感应模块相互配合的作用，能够实现红外、压力和温度多方式数据采集，且亦可根据数据采集结果通过对微型电机模块的切换来达到二进制作用，方便了数模转换，满足多功能的数据采集目的。
Description
技术领域
本发明涉及数据采集技术领域，尤其涉及一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置。
背景技术
随着电子信息技术的发展，数字电路系统广泛地应用在各学科领域及日常生活中。数字电路系统进行处理的信号是数字信号，然而自然界中的热量、压力、光等这些信号都是模拟信号。所以需要模数转换器(Analog-to-DigitalConverter,ADC)将这些模拟信号转换成数字信号，以供数字电路系统进行处理。
根据上述，虽然经过学术界和工业界几十年的研究，ADC的开发取得了长足的进步，但是现有技术中因受制于传统架构，因此无法有效的将多方向的检测数据，例如热量、压力和光等检测数据进行有效的集成一体，并进行二进制的处理。故而鉴于以上缺陷，实有必要设计一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：提供一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置，来解决背景技术提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置，包括基板、微型电机模块、调控架、电性连接模块、外固定架、A电压传输模块、B电压传输模块、光度感应模块、压力感应模块、温度感应模块，所述的微型电机模块数量为若干件，所述的微型电机模块从上至下固设于基板后端，所述的微型电机模块与基板采用热熔连接，所述的调控架转动设于微型电机模块后端，所述的调控架与微型电机模块采用转动连接，所述的电性连接模块固设于调控架左右两端，所述的电性连接模块与调控架采用热熔连接，所述的外固定架固设于基板外壁，所述的外固定架与基板采用热熔连接，所述的A电压传输模块数量为若干件，所述的A电压传输模块从上至下固设于外固定架内部左侧，所述的A电压传输模块与外固定架采用热熔连接，所述的B电压传输模块数量为若干件，所述的B电压传输模块从上至下固设于外固定架内部右侧，所述的B电压传输模块与外固定架采用热熔连接，所述的光度感应模块固设于基板前端上侧，所述的光度感应模块与基板采用热熔连接，且所述的光度感应模块与微型电机模块采用电信号线连接，所述的压力感应模块固设于基板前端中部，所述的压力感应模块与基板采用热熔连接，且所述的压力感应模块与微型电机模块采用电信号线连接，所述的温度感应模块固设于基板前端下侧，所述的温度感应模块与基板采用热熔连接，且所述的温度感应模块与微型电机模块采用电信号线连接。
进一步，所述的基板左侧从上至下还固设有若干数量的模拟信号传输模块，所述的模拟信号传输模块与基板采用热熔连接，且所述的模拟信号传输模块分为CH1、CH2、CH3、CH4、CH5、CH6、CH7、CH8、CH9、CH10、CH11和CH12，所述的CH1、CH2、CH3和CH4为第一单元，所述的CH5、CH6、CH7和CH8为第二单元，所述的CH9、CH10、CH11和CH12为第三单元。
进一步，所述的基板右侧从上至下还固设有若干数量的高低电平传输模块，所述的高低电平传输模块与基板采用热熔连接，且所述的高低电平传输模块分为GBD1、GBD2、GBD3、GBD4、GBD5、GBD6、GBD7、GBD8、GBD9、GBD10、GBD11和GBD12，所述的GBD1、GBD2、GBD3和GBD4为第四单元，所述的GBD5、GBD6、GBD7和GBD8为第五单元，所述的GBD9、GBD10、GBD11和GBD12为第六单元。
进一步，所述的微型电机模块分为第一组、第二组和第三组，第一组、第二组和第三组均由数量为四件的微型电机模块组成，所述的第一组分别与第一单元和第四单元对应，所述的第二组分别与第二单元和第五单元对应，所述的第三组分别与第三单元和第六单元对应。
进一步，所述的基板底部还固设有控制板，所述的控制板与基板采用热熔连接，所述的控制板中端还固设有数模转换器模块，所述的数模转换器模块与控制板采用螺栓连接，且所述的数模转换器模块分别与模拟信号传输模块和高低电平传输模块采用电性连接。
进一步，所述的控制板底部从左至右依次还固设有逻辑控制电路、括栅压自举开关、电压域插值模块、比较器模块、逻辑控制电路、冗余校正模块和寄存器模块，所述的逻辑控制电路、括栅压自举开关、电压域插值模块、比较器模块、逻辑控制电路、冗余校正模块和寄存器模块与控制板采用热熔连接，且所述的逻辑控制电路、括栅压自举开关、电压域插值模块、比较器模块、逻辑控制电路、冗余校正模块和寄存器模块分别与数模转换器模块采用电性连接。
与现有技术相比，该一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置具有以下优点：
1、首先通过微型电机模块驱动调控架带动电性连接模块4进行60°角度的往复旋转作用，不仅能够利于将电信号向模拟信号传输模块中传输，此外也能将电信号向高低电平传输模块中传输。
2、其次由微型电机模块、光度感应模块、压力感应模块和温度感应模块相互配合的作用，能够实现红外、压力和温度多方式数据采集，且亦可根据数据采集结果通过对微型电机模块的切换来达到二进制作用，方便了数模转换，满足多功能的数据采集目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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1是一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置的主视图；
图2是一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置的俯视图；
图3是一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置的立体图1；
图4是一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置的立体图2。
基板1、微型电机模块2、调控架3、电性连接模块4、外固定架5、A电压传输模块6、B电压传输模块7、光度感应模块8、压力感应模块9、温度感应模块10、模拟信号传输模块101、高低电平传输模块102、控制板103、数模转换器模块104、逻辑控制电路105、括栅压自举开关106、电压域插值模块107、比较器模块108、逻辑控制电路109、冗余校正模块110、寄存器模块111。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明。
具体实施方式
在下文中，阐述了多种特定细节，以便提供对构成所描述实施例基础的概念的透彻理解，然而，对本领域的技术人员来说，很显然所描述的实施例可以在没有这些特定细节中的一些或者全部的情况下来实践，在其他情况下，没有具体描述众所周知的处理步骤。
在发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
如图1、图2、图3、图4所示，一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置，包括基板1、微型电机模块2、调控架3、电性连接模块4、外固定架5、A电压传输模块6、B电压传输模块7、光度感应模块8、压力感应模块9、温度感应模块10，所述的微型电机模块2数量为若干件，所述的微型电机模块2从上至下固设于基板1后端，所述的微型电机模块2与基板1采用热熔连接，所述的调控架3转动设于微型电机模块2后端，所述的调控架3与微型电机模块2采用转动连接，所述的电性连接模块4固设于调控架3左右两端，所述的电性连接模块4与调控架3采用热熔连接，所述的外固定架5固设于基板1外壁，所述的外固定架5与基板1采用热熔连接，所述的A电压传输模块6数量为若干件，所述的A电压传输模块6从上至下固设于外固定架5内部左侧，所述的A电压传输模块6与外固定架5采用热熔连接，所述的B电压传输模块7数量为若干件，所述的B电压传输模块7从上至下固设于外固定架5内部右侧，所述的B电压传输模块7与外固定架5采用热熔连接，所述的光度感应模块8固设于基板1前端上侧，所述的光度感应模块8与基板1采用热熔连接，且所述的光度感应模块8与微型电机模块2采用电信号线连接，所述的压力感应模块9固设于基板1前端中部，所述的压力感应模块9与基板1采用热熔连接，且所述的压力感应模块9与微型电机模块2采用电信号线连接，所述的温度感应模块10固设于基板1前端下侧，所述的温度感应模块10与基板1采用热熔连接，且所述的温度感应模块10与微型电机模块2采用电信号线连接；
需要说明的是该一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置具备以下功能；
A、微型电机模块2能够驱动调控架3带动电性连接模块4进行60°角度的往复旋转，当电性连接模块4接触到A电压传输模块6时，能够利于将电信号向模拟信号传输模块101中传输，当电性连接模块4接触到B电压传输模块7，能够利于将电信号向高低电平传输模块102中传输；
B、光度感应模块8能够进行光度数据采集，并根据采集结果反馈至微型电机模块2对其进行驱动，压力感应模块9能够进行压力数据采集，并根据采集结果反馈至微型电机模块2对其进行驱动，温度感应模块10能够进行温度数据采集，并根据采集结果反馈至微型电机模块2对其进行驱动，由上述光度感应模块8、压力感应模块9和温度感应模块10的多方式数据采集，使得电性连接模块4能够切换A电压传输模块6或B电压传输模块7，通过改变与A电压传输模块6或B电压传输模块7的不同接触，来达到二进制作用，方便了数模转换，满足多功能的数据采集目的；
所述的基板1左侧从上至下还固设有若干数量的模拟信号传输模块101，所述的模拟信号传输模块101与基板1采用热熔连接，且所述的模拟信号传输模块101分为CH1、CH2、CH3、CH4、CH5、CH6、CH7、CH8、CH9、CH10、CH11和CH12，所述的CH1、CH2、CH3和CH4为第一单元(未标注)，所述的CH5、CH6、CH7和CH8为第二单元(未标注)，所述的CH9、CH10、CH11和CH12为第三单元(未标注)；
需要说明的是模拟信号传输模块101能够利于模拟信号传输，其中CH1、CH2、CH3和CH4为第一单元(未标注)能够在光度感应模块8驱动第一组(未标注)的微型电机模块2下实现电性连接模块4与A电压传输模块6连接，CH5、CH6、CH7和CH8为第二单元(未标注)能够在压力感应模块9驱动第二组(未标注)的微型电机模块2下实现电性连接模块4与A电压传输模块6连接，CH9、CH10、CH11和CH12为第三单元(未标注)能够在温度感应模块10驱动第三组(未标注)的微型电机模块2下实现电性连接模块4与A电压传输模块6连接；
所述的基板1右侧从上至下还固设有若干数量的高低电平传输模块102，所述的高低电平传输模块102与基板1采用热熔连接，且所述的高低电平传输模块102分为GBD1、GBD2、GBD3、GBD4、GBD5、GBD6、GBD7、GBD8、GBD9、GBD10、GBD11和GBD12，所述的GBD1、GBD2、GBD3和GBD4为第四单元(未标注)，所述的GBD5、GBD6、GBD7和GBD8为第五单元(未标注)，所述的GBD9、GBD10、GBD11和GBD12为第六单元(未标注)；
需要说明的是高低电平传输模块102能够利于低电平传输，其中GBD1、GBD2、GBD3和GBD4为第四单元(未标注)能够在光度感应模块8驱动第一组(未标注)的微型电机模块2下实现电性连接模块4与B电压传输模块7连接，GBD5、GBD6、GBD7和GBD8为第五单元(未标注)能够在压力感应模块9驱动第二组(未标注)的微型电机模块2下实现电性连接模块4与B电压传输模块7连接，GBD9、GBD10、GBD11和GBD12为第六单元(未标注)能够在温度感应模块10驱动第三组(未标注)的微型电机模块2下实现电性连接模块4与B电压传输模块7连接；
所述的微型电机模块2分为第一组(未标注)、第二组(未标注)和第三组(未标注)，第一组(未标注)、第二组(未标注)和第三组(未标注)均由数量为四件的微型电机模块2组成，所述的第一组(未标注)分别与第一单元(未标注)和第四单元(未标注)对应，所述的第二组(未标注)分别与第二单元(未标注)和第五单元(未标注)对应，所述的第三组(未标注)分别与第三单元(未标注)和第六单元(未标注)对应；
需要说明的是微型电机模块2能够驱动调控架3带动电性连接模块4进行左右往复60°的旋转，因微型电机模块2为三组，分别由数量为四件的微型电机模块2组成，因此可分别被光度感应模块8、压力感应模块9和温度感应模块10进行独立控制，实现能够根据检测结果实现旋转切换目的；
所述的基板1底部还固设有控制板103，所述的控制板103与基板1采用热熔连接，所述的控制板103中端还固设有数模转换器模块104，所述的数模转换器模块104与控制板103采用螺栓连接，且所述的数模转换器模块104分别与模拟信号传输模块101和高低电平传输模块102采用电性连接；
需要说明的是控制板103能够对数模转换器模块104进行固定，数模转换器模块104能够对模拟信号传输模块101和高低电平传输模块102进行电信号和数字信号的传输和控制，便于进行数模转换；
所述的控制板103底部从左至右依次还固设有逻辑控制电路105、括栅压自举开关106、电压域插值模块107、比较器模块108、逻辑控制电路109、冗余校正模块110和寄存器模块111，所述的逻辑控制电路105、括栅压自举开关106、电压域插值模块107、比较器模块108、逻辑控制电路109、冗余校正模块110和寄存器模块111与控制板103采用热熔连接，且所述的逻辑控制电路105、括栅压自举开关106、电压域插值模块107、比较器模块108、逻辑控制电路109、冗余校正模块110和寄存器模块111分别与数模转换器模块104采用电性连接。
需要说明的是控制板103能够对逻辑控制电路105、括栅压自举开关106、电压域插值模块107、比较器模块108、逻辑控制电路109、冗余校正模块110和寄存器模块111进行固定，逻辑控制电路105、括栅压自举开关106、电压域插值模块107、比较器模块108、逻辑控制电路109和冗余校正模块110不仅能对整体电路在工作时进行自校准，此外也在自校准阶段消除比较器内部失调，并通过校准码的形式体现出失调的大小，当校准完成后，校准数据亦可存储在寄存器模块111中，最终实现很好的自校准目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置，其特征在于包括基板、微型电机模块、调控架、电性连接模块、外固定架、A电压传输模块、B电压传输模块、光度感应模块、压力感应模块、温度感应模块，所述的微型电机模块数量为若干件，所述的微型电机模块从上至下固设于基板后端，所述的调控架转动设于微型电机模块后端，所述的电性连接模块固设于调控架左右两端，所述的外固定架固设于基板外壁，所述的A电压传输模块数量为若干件，所述的A电压传输模块从上至下固设于外固定架内部左侧，所述的B电压传输模块数量为若干件，所述的B电压传输模块从上至下固设于外固定架内部右侧，所述的光度感应模块固设于基板前端上侧，且所述的光度感应模块与微型电机模块采用电信号线连接，所述的压力感应模块固设于基板前端中部，且所述的压力感应模块与微型电机模块采用电信号线连接，所述的温度感应模块固设于基板前端下侧，且所述的温度感应模块与微型电机模块采用电信号线连接。
2.如权利要求1所述一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置，其特征在于所述的基板左侧从上至下还固设有若干数量的模拟信号传输模块，且所述的模拟信号传输模块分为CH1、CH2、CH3、CH4、CH5、CH6、CH7、CH8、CH9、CH10、CH11和CH12，所述的CH1、CH2、CH3和CH4为第一单元，所述的CH5、CH6、CH7和CH8为第二单元，所述的CH9、CH10、CH11和CH12为第三单元。
3.如权利要求1所述一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置，其特征在于所述的基板右侧从上至下还固设有若干数量的高低电平传输模块，且所述的高低电平传输模块分为GBD1、GBD2、GBD3、GBD4、GBD5、GBD6、GBD7、GBD8、GBD9、GBD10、GBD11和GBD12，所述的GBD1、GBD2、GBD3和GBD4为第四单元，所述的GBD5、GBD6、GBD7和GBD8为第五单元，所述的GBD9、GBD10、GBD11和GBD12为第六单元。
4.如权利要求1所述一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置，其特征在于所述的微型电机模块分为第一组、第二组和第三组，第一组、第二组和第三组均由数量为四件的微型电机模块组成。
5.如权利要求3所述一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置，其特征在于所述的基板底部还固设有控制板，所述的控制板中端还固设有数模转换器模块，且所述的数模转换器模块分别与模拟信号传输模块和高低电平传输模块采用电性连接。
6.如权利要求5所述一种基于12bit串行ADC的多功能数据采集装置，其特征在于所述的控制板底部从左至右依次还固设有逻辑控制电路、括栅压自举开关、电压域插值模块、比较器模块、逻辑控制电路、冗余校正模块和寄存器模块，且所述的逻辑控制电路、括栅压自举开关、电压域插值模块、比较器模块、逻辑控制电路、冗余校正模块和寄存器模块分别与数模转换器模块采用电性连接。
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