CN205983816U - 一种无线数据监测及传输终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线数据监测及传输终端，属于无线数据采集及传输领域，包括一控制器，其包括信号采集单元、温度测量单元、分压网络、模数转换单元、核心处理单元和串口数据通信单元，信号采集单元和串口数据通信单元分别与多个测试设备连接，分压网络的输入端分别与信号采集单元、温度测量单元和核心处理单元连接，分压网络的输出端通过模数转换单元与核心处理单元连接，核心处理单元和串口数据通信单元连接；一无线传输装置，其与核心处理单元通信连接。本实用新型能够对多个测试设备的电压信号和数字信号进行实时监测及无线传输，并降低环境温度对电压信号测量的影响，提高电压信号测量结果的准确性和稳定性。

Description

一种无线数据监测及传输终端

技术领域

本实用新型涉及无线数据采集及传输领域，具体涉及一种无线数据监测及传输终端。

背景技术

无线数据采集及传输方式使各种设备之间可以高效地相互通信，为设备的调试与控制提供了极大地便利，成为智能设备设计和制造的基础。随着无线通信技术的迅速发展，无线数据采集及传输方式被广泛地运用在工业数据采集系统、小型无线数据终端和安全监控系统等领域，而且其应用的领域不断扩大。而在一些实际应用中，待采集的数据往往同时包括电压和数字信号，而且采集的电压数值差别较大，目前的无线数据采集及传输设备功能单一，无法满足实际要求。另外，在室外环境、高温或低温的工作环境里，温度变化对无线数据采集及传输装置的影响较大，导致实际测量准确性和稳定性不高。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种无线数据监测及传输终端，能够对多个测试设备的电压信号和数字信号进行实时监测及无线传输，并降低环境温度对电压信号测量的影响，提高电压信号测量结果的准确性和稳定性。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种无线数据监测及传输终端，用于对测试设备的电压信号和数字信号进行实时监测及无线传输，包括：

一控制器，其包括信号采集单元、温度测量单元、分压网络、模数转换单元、核心处理单元和串口数据通信单元，所述信号采集单元和所述串口数据通信单元分别与多个所述测试设备连接，所述分压网络的输入端分别与所述信号采集单元、温度测量单元和核心处理单元连接，所述分压网络的输出端通过所述模数转换单元与所述核心处理单元连接，所述核心处理单元和所述串口数据通信单元连接；

一无线传输装置，其与所述核心处理单元通信连接。

在上述技术方案的基础上，所述信号采集单元的输出电压范围为0～+13V。

在上述技术方案的基础上，所述温度测量单元的输出电压范围为0～+13V。

在上述技术方案的基础上，所述分压网络包括分压电阻电路、选择开关和驱动单元；

所述分压电阻电路包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述模数转换单元与所述分压电阻电路的输出端连接，所述信号采集单元和所述温度测量单元分别与所述分压电阻电路的第一输入端连接，所述核心处理单元依次通过所述驱动单元和所述选择开关与所述分压电阻电路的第二输入端连接，用于设置所述分压电阻电路的输出电压与输入电压的比值。

在上述技术方案的基础上，所述分压电阻电路的输出电压与输入电压的比值为1/4、1/2或1。

在上述技术方案的基础上，所述核心处理单元为单片机。

在上述技术方案的基础上，所述串口数据通信单元为RS232通信接口。

在上述技术方案的基础上，所述无线传输装置为2.4G无线传输装置。

在上述技术方案的基础上，所述终端还包括时钟单元，所述时钟单元与所述核心处理单元连接。

在上述技术方案的基础上，所述终端还包括复位单元，所述复位单元分别与所述核心处理单元和所述无线传输装置连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型中的信号采集单元和串口数据通信单元与多个测试设备连接，能够对多个测试设备的电压信号和数字信号进行实时监测及无线传输。

(2)本实用新型中的信号采集单元和温度测量单元的输出电压信号都经由分压网络进行分压操作，再经过模数转换单元转换为数字信号发送到核心处理单元，核心处理单元根据测量的温度值对采集的电压信号进行补偿，极大地降低了环境温度对电压信号测量的影响，提高电压信号测量结果的准确性和稳定性。

(3)本实用新型中的分压网络、模数转换单元和核心处理单元形成闭环连接，核心处理单元根据模数转换单元的输出结果判断测试设备的电压信号的数值是否合理，并能够相应地对分压网络进行调节，从而实现对不同数值的电压信号进行实时分压处理、模数转换及无线传输，确保不同数值的电压信号的测量准确性。

(4)本实用新型由各功能单元或模块组成，性能稳定，可靠性好，维护方便，成本低，可满足不同场所中的测试设备的无线数据采集及传输要求，具有较高的通用性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的系统框图。

图中：1-控制器，11-信号采集单元，12-温度测量单元，13-分压网络，131-分压电阻电路，132-选择开关，133-驱动单元，14-模数转换单元，15-核心处理单元，16-串口数据通信单元，2-无线传输装置，3-时钟单元，4-复位单元。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1所示，本实用新型提供一种无线数据监测及传输终端，用于对测试设备的电压信号和数字信号进行实时监测及无线传输，包括控制器1和无线传输装置2。

控制器1包括信号采集单元11、温度测量单元12、分压网络13、模数转换单元14、核心处理单元15和串口数据通信单元16，信号采集单元11和串口数据通信单元16分别与多个测试设备连接，分压网络13的输入端分别与信号采集单元11、温度测量单元12和核心处理单元15连接，分压网络13的输出端通过模数转换单元14与核心处理单元15连接，核心处理单元15和串口数据通信单元16连接。

信号采集单元11和串口数据通信单元16与多个测试设备连接，因此，本实用新型能够对多个测试设备的电压信号和数字信号进行实时监测及无线传输。

温度测量单元12检测本终端的当前环境温度，得到与当前环境温度对应的电压信号。分压网络13分别对信号采集单元11采集的测试设备的电压信号和温度测量单元12检测得到的电压信号进行分压处理；模数转换单元14对分压处理后的电压信号进行模数转换，将得到的数字信号数值发送至核心处理单元15。

本实用新型中的信号采集单元11和温度测量单元12的输出电压信号都经由分压网络13进行分压操作，再经过模数转换单元14转换为数字信号发送到核心处理单元15，核心处理单元15根据测量的温度值对信号采集单元11采集的电压信号进行补偿，这种温度补偿分别通过分压网络13和核心处理单元15进行，因此极大地降低了环境温度对电压信号测量的影响，提高电压信号测量结果的准确性和稳定性。

核心处理单元15对从模数转换单元14接收的数字信号数值判断转换前的电压信号的数值是否合理，如果该电压信号偏小，则核心处理单元15会对分压网络13进行调整，分压网络13对该电压信号重新进行分压处理；如果该电压信号大小合适，则核心处理单元15将从模数转换单元14接收的数字信号数值和串口数据通信单元16从测试设备接收的数据封包后发送至无线传输装置2。核心处理单元15能够接收无线传输装置2发送的数据，并将该数据解包后发送至串口数据通信单元16。

本实用新型中的分压网络、模数转换单元和核心处理单元形成闭环连接，能够对不同数值的电压信号进行实时分压处理、模数转换及无线传输，确保不同数值的电压信号的测量准确性。

温度测量单元12的温度测量值还可以用于监测本终端的工作状态。

信号采集单元11的输出电压范围为0～+13V。信号采集单元11的输出电压范围可以根据实际应用场合选择和进行相应地调整，因此本终端的通用性较好。

温度测量单元12的输出电压范围为0～+13V。温度测量单元12可以采用热敏电阻，温度测量单元12的输出电压范围不超出信号采集单元11的输出电压范围。

分压网络13包括分压电阻电路131、选择开关132和驱动单元133。

选择开关132为一个或多个继电器，驱动单元133为三极管。

分压电阻电路131包括第一输入端、第二输入端和输出端，模数转换单元14与分压电阻电路131的输出端连接，信号采集单元11和温度测量单元12分别与分压电阻电路131的第一输入端连接，核心处理单元15依次通过驱动单元133和选择开关132与分压电阻电路131的第二输入端连接，用于设置分压电阻电路131的输出电压与输入电压的比值。

分压电阻电路131的输出电压与输入电压的比值为1/4、1/2或1。

分压电阻电路131默认的输出电压与输入电压的比值为1/4，避免因接入的电压信号数值过高而烧坏本终端。当接入的电压信号数值较小时，为保证电压信号测量的准确性，核心处理单元15发送量程转换控制信号到驱动单元133，驱动单元133控制选择开关132设置分压电阻电路131的输出电压与输入电压的比值为1/2或1不分压。

核心处理单元15为单片机。

串口数据通信单元16为RS232通信接口。

无线传输装置2与核心处理单元15通信连接。

无线传输装置2为2.4G无线传输装置。

RS232通信接口接收到测试设备的全双工串口通信数据，对串口通信数据进行电平转换后发送给核心处理单元15，核心处理单元15将串口通信数据按照一定格式封包后发送给2.4G无线传输装置，转换成2.4G无线信号发送到监测局端；同时2.4G无线传输装置也会将接收到的2.4G无线信号进行格式转换后发送给核心处理单元15解包，解包后的数据会经由RS232通信接口发送给测试设备，从而实现测试设备与监测局端之间的双向信号传输。

本终端还包括时钟单元3，时钟单元3与核心处理单元15连接。时钟单元3用于给核心处理单元15提供工作主时钟。

本终端还包括复位单元4，复位单元4分别与核心处理单元15和无线传输装置2连接。

复位单元4用于输出复位信号给核心处理单元15和无线传输装置2，使核心处理单元15和无线传输装置2重新进入初始化状态。

本实用新型由各功能单元或模块组成，性能稳定，可靠性好，维护方便，成本低，而且可满足不同场所中的测试设备的无线数据采集及传输要求，具有较高的通用性。

本实用新型不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种无线数据监测及传输终端，用于对测试设备的电压信号和数字信号进行实时监测及无线传输，其特征在于，包括：

一控制器(1)，其包括信号采集单元(11)、温度测量单元(12)、分压网络(13)、模数转换单元(14)、核心处理单元(15)和串口数据通信单元(16)，所述信号采集单元(11)和所述串口数据通信单元(16)分别与多个所述测试设备连接，所述分压网络(13)的输入端分别与所述信号采集单元(11)、温度测量单元(12)和核心处理单元(15)连接，所述分压网络(13)的输出端通过所述模数转换单元(14)与所述核心处理单元(15)连接，所述核心处理单元(15)和所述串口数据通信单元(16)连接；

一无线传输装置(2)，其与所述核心处理单元(15)通信连接。

2.如权利要求1所述的一种无线数据监测及传输终端，其特征在于：所述信号采集单元(11)的输出电压范围为0～+13V。

3.如权利要求1所述的一种无线数据监测及传输终端，其特征在于：所述温度测量单元(12)的输出电压范围为0～+13V。

4.如权利要求1所述的一种无线数据监测及传输终端，其特征在于：所述分压网络(13)包括分压电阻电路(131)、选择开关(132)和驱动单元(133)；

所述分压电阻电路(131)包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述模数转换单元(14)与所述分压电阻电路(131)的输出端连接，所述信号采集单元(11)和所述温度测量单元(12)分别与所述分压电阻电路(131)的第一输入端连接，所述核心处理单元(15)依次通过所述驱动单元(133)和所述选择开关(132)与所述分压电阻电路(131)的第二输入端连接，用于设置所述分压电阻电路(131)的输出电压与输入电压的比值。

5.如权利要求4所述的一种无线数据监测及传输终端，其特征在于：所述分压电阻电路(131)的输出电压与输入电压的比值为1/4、1/2或1。

6.如权利要求1所述的一种无线数据监测及传输终端，其特征在于：所述核心处理单元(15)为单片机。

7.如权利要求1所述的一种无线数据监测及传输终端，其特征在于：所述串口数据通信单元(16)为RS232通信接口。

8.如权利要求1所述的一种无线数据监测及传输终端，其特征在于：所述无线传输装置(2)为2.4G无线传输装置。

9.如权利要求1所述的一种无线数据监测及传输终端，其特征在于：所述终端还包括时钟单元(3)，所述时钟单元(3)与所述核心处理单元(15)连接。

10.如权利要求1所述的一种无线数据监测及传输终端，其特征在于：所述终端还包括复位单元(4)，所述复位单元(4)分别与所述核心处理单元(15)和所述无线传输装置(2)连接。