CN204694758U - 一种便携式电信号采集系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种便携式电信号采集系统，包括信号显示终端和信号采集终端，所述信号显示终端为手机，所述信号采集终端为电信号采集线；所述电信号采集线包括电压信号采集线，所述电信号采集线设有麦克接口连接端、电信号转化模块和信号采集端，所述手机设有手机端麦克接口，所述麦克接口与麦克接口连接端活动连接，所述麦克接口连接端与电信号转化模块连接，所述电信号转化模块与所述信号采集端连接，所述信号采集端与待测信号源连接，所述电信号转化模块包括积分器。采用本实用新型的技术方案，可以方便的进行电信号的采集和显示，同时得到的数据不受外部电信号的影响，提高了效率，节省了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种信号采集系统，尤其涉及一种便携式电信号采集系统。
背景技术
随着电子信息技术的快速发展，在许多与电子信息技术相关的企业，电压表、电流表和示波器成为必备工具。其实，有很大一部分企业不需要精度那么高的示波器和电压表，公司考虑成本问题也不会配置很多示波器和电压表，导致电子产品的开发上因为工具问题而延长。
现如今，手机已经成为人们日常工作和生活必不可少的通讯工具，由于消费者对于手机所具备的功能已不仅仅局限于单一通信方面的功能，其要求越来越高。如果能利用手机这种普遍性的通讯工具实现电信号数据的采集，必将会受到广大消费者的欢迎。
而目前应用于示波器和电压表的数据采集线不能应用到手机上进行数据采集，另外，手机上的接口都不能直接采集电压信号，而从新开发一款适用于电压信号采集的手机，通用性差，成本高，只适合特定需要此功能的人群。
实用新型内容
针对以上技术问题，本实用新型提供了一种便携式电信号采集系统，可以方便的进行电信号的采集和显示，通用性更强，更加准确，提高了效率，节省了成本。
对此，本实用新型的技术方案为：一种便携式电信号采集系统，包括信号显示终端和和信号采集终端，所述信号显示终端为手机，所述信号采集终端为电信号采集线；所述电信号采集线包括电压信号采集线，所述电信号采集线设有麦克接口连接端、电信号转化模块和信号采集端，所述手机设有手机端麦克接口，所述麦克接口与麦克接口连接端活动连接，所述麦克接口连接端与电信号转化模块连接，所述电信号转化模块与所述信号采集端连接，所述信号采集端与待测信号源连接，所述电信号转化模块包括积分器。其中，所述手机优选安卓系统或者iOS系统的手机。
采用本实用新型所述的便携式电信号采集系统，可以将所述电压信号转化模块将信号采集端采集到的电压信号转化成手机能识别的频率20Hz~20KHz的信号从而显示在手机屏幕上。进一步的，通过安卓手机本身AudioRecord录音功能硬件，配合手机的AudioRecord录音功能将采集到的电压信号精确地转化为无压缩的PCM数据显示在手机屏幕上，使得不需要进行大量的代码实现数据的采集和相关滤波过程，更加简单和准确。即所述便携式电信号采集系统，结合手机AudioRecord录音相关软件，可以作为示波器或电压表使用。
作为本实用新型的进一步改进，所述麦克接口连接端设有电源接口、信号输出接口和接地接口，所述信号采集端设有电信号输入接口和接地接口。
作为本实用新型的进一步改进，所述电信号采集线还包括电流感应探头。采用此技术方案，这样可以进行电流的测量和显示；所述便携式电信号采集系统结合手机AudioRecord录音相关软件，可以作为电流表使用。
作为本实用新型的进一步改进，所述电信号转化模块包括电信号转化芯片，所述电信号转化芯片包括输入端和输出端，所述输出端和输入端之间设有积分器。其中，所述电压信号转化模块为将电压信号转化成手机能识别的频率信号的模块，所述频率信号优选为20Hz~20KHz。采用此技术方案，将积分器添加进电路中，使得输出端的电流源总是保持地电位，电压不随待测信号源和麦克信号输入接口端的电信号的变化而变化，所以得到的结果会有很高的线性度。若没有该积分器，输出端的输出阻抗会引起V/F电压信号转换产生非线性误差，它使输出电流随输入电压的变化而变化，因而影响转换精度。
采用此技术方案，常规运算放大器LF356和电容C1构成了一个反积分器。加上积分电路后，由于电流源（输出端）总是保持地电位，电压不随待测信号源和麦克信号输入接口端的电信号的变化而变化。
作为本实用新型的进一步改进，所述积分器包括运算放大器和电容，所述输出端经电容和运算放大器与输入端连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述运算放大器的型号为LF356。采用此技术方案，常规运算放大器LF356和电容C1构成了一个反积分器，添加进电路中，由于电信号转化芯片输出端的电流源总是保持地电位，电压不随待测信号源和麦克信号输入接口端的电信号的变化而变化，会使得电信号转化芯片的信号转换的结果具有更高的线性度，得到的电压信号数据更准确。
作为本实用新型的进一步改进，所述电信号转化芯片的型号为LM331。所述LM331包含8个引脚，其中引脚1为输出端，引脚7为输入端，所述积分器设在引脚1和引脚7之间。所述LM331另外6个引脚分别为：引脚2为Ref Current基准电流端；引脚3为FOUT端，即频率输出端；引脚4为接地端；引脚5为R/C端，即接RC定时电路端；引脚6为THR端，即阈值端；引脚8为VS端，即电源端。
LM331是美国NS公司生产的性价比较高的集成芯片，它是当前最简单的一种高精度V/F转换器芯片，将电压信号转换成脉冲频率信号，输出频率严格正比于输入电压。LM331为双列直插式8引脚芯片，线性度好，最大非线性失真小于0.01%，工作频率为0.1 Hz时仍有较好的线性；变换精度高，分辨率可达16位；外接电路简单，并且容易保持转换精度；LM331在4.0V的电压供电的情况下，就可在整个工作温度范围内高精度地工作。
作为本实用新型的进一步改进，所述电信号转化芯片设有FOUT端和R/C端，所述麦克接口连接端分别与所述电信号转化芯片的FOUT端和R/C端连接；所述信号采集端与所述电信号转化芯片的输入端连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
采用本实用新型的技术方案，可以方便的进行电信号的采集和显示，可以作为电流表、电压表或者示波器使用；同时，还可以放大手机可采集数据范围，并且所采集到的信号不受外部电压信号影响，更加准确，提高了效率，节省了成本。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的模块示意图；
图2是本实用新型一种实施例的电信号采集线的模拟电路图；
图3是本实用新型一种实施例的作为示波器采集数据并显示的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。
实施例1
如图1和图2所示，一种便携式电信号采集系统，包括手机和电信号采集线；所述手机为安卓系统的手机；所述电信号采集线优选为电压信号采集线；所述电压信号采集线设有麦克接口连接端、电信号转化模块和信号采集端，所述手机设有手机端麦克接口，所述手机端麦克接口与麦克接口连接端活动连接，所述麦克接口连接端与电信号转化模块连接，所述电信号转化模块与所述信号采集端连接，所述信号采集端与待测信号源连接，所述电信号转化模块包括积分器。所述麦克接口连接端设有电源接口、信号输出接口和接地接口，所述信号采集端设有电信号输入接口和接地接口。所述电信号转化模块包括电信号转化芯片，所述电信号转化芯片的型号为LM331，所述电信号转化芯片设有8个引脚，其中引脚1为输出端，引脚7为输入端，所述积分器设在引脚1和引脚7之间；所述LM331另外6个引脚分别为：引脚2为CUAREN端，引脚3为FOUT端，引脚4为接地端，引脚5为R/C端，引脚6为THR端，引脚8为VS端；所述引脚1输出端和引脚7输入端之间设有积分器；所述积分器包括运算放大器U2A和电容C1，所述运算放大器U2A的型号为LF356；所述引脚1经电容C1和运算放大器LF356与引脚7连接。所述麦克接口连接端分别与所述电信号转化芯片的引脚3和引脚5连接；所述信号采集端与引脚7连接。
采用此技术方案，可以将采集到的电压信号转化成手机能识别的频率20Hz~20KHz的信号。进一步的，通过安卓手机本身AudioRecord录音功能硬件，配合安卓手机的AudioRecord录音功能将采集到的电压信号精确地转化为无压缩的PCM（Pulse Code Modulation, 脉冲编码调制）数据显示在手机屏幕上，使得不需要进行大量的代码实现数据的采集和相关滤波过程，更加简单和准确。
上述便携式电信号采集系统可用作采集电压信号的示波器或电压表使用。优选的，再增加一个电流感应探头，便可以作为电流表和采集电压电流数据的示波器使用。作为采集电压信号的示波器使用的详细流程如图3所示，其中包括以下步骤：
步骤101，在手机的主界面选择示波器进行数据采集，手机屏幕上显示一个数据显示界面，同时手机通过电信号采集线进行数据采集；
步骤102，判断是否采集数据，若是则进行下一步骤，若否则返回到步骤102开始，重新判断是否采集数据；
步骤103，判断是否开始采集数据，若是则进行下一步骤，若否则返回到步骤103开始，重新判断是否开始采集数据；
步骤104，将采集到的数据保存在缓冲文件中，进入下一步；同时，数据显示界面获取缓存文件的数据，通过算法处理将采集的数据转化成坐标波形曲线；
步骤105，判断是否结束采集数据，若是则返回到步骤102开始判断是否采集数据；若否则进行步骤104；
步骤106，数据显示界面获取缓存文件的数据，通过算法处理将采集的数据转化成坐标波形曲线，每隔Tx时间刷新界面波形曲线并进行显示；其中，所述Tx时间为预先在手机的主界面设定的波形刷新间隔时间。
采用此技术方案，便于进行简单精度的电信号波形检测，手机体积较小，携带方便，提高了效率，降低了成本。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种便携式电信号采集系统，其特征在于：包括信号显示终端和和信号采集终端，所述信号显示终端为手机，所述信号采集终端为电信号采集线；所述电信号采集线包括电压信号采集线，所述电信号采集线设有麦克接口连接端、电信号转化模块和信号采集端，所述手机设有手机端麦克接口，所述手机端麦克接口与麦克接口连接端活动连接，所述麦克接口连接端与电信号转化模块连接，所述电信号转化模块与所述信号采集端连接，所述信号采集端与待测信号源连接，所述电信号转化模块包括积分器。
2.根据权利要求1所述的便携式电信号采集系统，其特征在于：所述麦克接口连接端设有电源接口、信号输出接口和接地接口，所述信号采集端设有电信号输入接口和接地接口。
3.根据权利要求1所述的便携式电信号采集系统，其特征在于：所述电信号采集线还包括电流感应探头。
4.根据权利要求3所述的便携式电信号采集系统，其特征在于：所述电信号转化模块包括电信号转化芯片，所述电信号转化芯片包括输入端和输出端，所述输出端和输入端之间设有积分器。
5.根据权利要求4所述的便携式电信号采集系统，其特征在于：所述积分器包括运算放大器和电容，所述输出端经电容和运算放大器与输入端连接。
6.根据权利要求5所述的便携式电信号采集系统，其特征在于：所述运算放大器的型号为LF356。
7.根据权利要求4所述的便携式电信号采集系统，其特征在于：所述手机为安卓系统或iOS系统的手机。
8.根据权利要求4所述的便携式电信号采集系统，其特征在于：所述电信号转化芯片的型号为LM331。
9.根据权利要求8所述的便携式电信号采集系统，其特征在于：所述电信号转化芯片设有FOUT端和R/C端，所述麦克接口连接端分别与所述电信号转化芯片的FOUT端和R/C端连接；所述信号采集端与所述电信号转化芯片的输入端连接。
Priority Applications (1)
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| CN201520376826.8U CN204694758U (zh) | 2015-06-03 | 2015-06-03 | 一种便携式电信号采集系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107045080A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-08-15 | 上海闻泰电子科技有限公司 | 电压检测部件、智能终端及电压检测方法 |
| CN107271750A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-10-20 | 闻泰通讯股份有限公司 | 电流检测部件、智能终端及电流检测方法 |
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- 2015-06-03 CN CN201520376826.8U patent/CN204694758U/zh active Active
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