CN206906841U - 一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统，采用高速数字隔离器件取代模拟隔离器件，即在模拟信号放大及A/D转换后增加高速数字隔离器件，通过数字隔离的方式，综合应用多项先进的模拟、数字电子技术，以及通过双层屏蔽的方法彻底解决了现有技术问题，并能抑制高达500V的干扰电压，实现了数据采集产品的输入、输出高度隔离，提高了系统的抗干扰能力，同时具有宽频响、低漂移、高采样速率等优点。能够在风洞及大型复杂的环境中测量微弱的电信号，使测量的信号更可靠、更精准。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统，属于数据采集分析技术领域。
背景技术
风洞及大型复杂的测试现场，存在各种大功率的电气备及变频电机，负载功率波动很大，再加上现场接地不良，最终导致地电位波动很大，甚至产生几百多伏感应干扰电压。而绝大多数数据采集系统因技术或成本原因无法实现输入与输出隔离，导致传感器与数据采集系统多点接地，传感器信号与数据采集系统存在地回路干扰，而一般数据采集系统测量的信号大多数都很小，只有uV级、mV级的信号，很容易受到外界的辐射干扰和传导干扰，波动的地电位与输入端的有用信号混在一起，严重影响信号的测量精度和数据的可信度。过高的干扰电压甚至损坏数据采集系统。
另一方面目前市场上的隔离型数据采集产品，普遍采用模拟信号隔离的方法实现数据采集系统的隔离，因模拟隔离器件采用光电二极管，利用光电二极管的线性区实现信号的隔离，但温度变化会严重影响其输出的稳定性、输出漂移大，且存在较大的非线性误差，故目前市场上的隔离型数据采集产品都存在频响低、漂移大、采样速率低等缺点，且无法在高频信号、高精度测量的应用中使用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够提高隔离型数据采集的测量精度，减少因采用模拟隔离器件所引起的电路漂移大、频响低、非线性大的问题，并能减少外界传导和辐射干扰的基于隔离抗干扰技术的数据采集系统。
本实用新型为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本实用新型设计了一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统，针对传感器所采集数据，隔离抗干扰信号，实现有用信号的获取，包括仪表放大器、抗混滤波器、模数转换器、高速数字隔离器、控制模块和电源；其中，电源分别为传感器、仪表放大器、抗混滤波器、模数转换器、高速数字隔离器、控制模块进行供电；传感器的输出端与仪表放大器的输入端相连接，仪表放大器的输出端与抗混滤波器的输入端相连接，抗混滤波器的输出端与模数转换器的输入端相连接，模数转换器的输出端与高速数字隔离器的输入端相连接，高速数字隔离器的输出端与控制模块相连接，由控制模块针对所获数据进行转发。
作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括第一屏蔽腔体，所述仪表放大器、抗混滤波器和模数转换器设置于第一屏蔽腔体中。
作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括第二屏蔽腔体，所述高速数字隔离器、控制模块、电源和第一屏蔽腔体设置于第二屏蔽腔体中。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述电源包括第一电源模块、第二电源模块和第三电源模块，其中，第一电源模块为所述传感器进行单独供电，第二电源模块分别为所述仪表放大器、抗混滤波器、模数转换器，以及高速数字隔离器面向模数转换器的一侧进行供电，第三电源模块为高速数字隔离器面向所述控制模块的一侧，以及控制模块供电。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述控制模块为CPU。
本实用新型所述一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本实用新型所设计一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统，采用高速数字隔离器件取代模拟隔离器件，即在模拟信号放大及A/D转换后增加高速数字隔离器件，通过数字隔离的方式，综合应用多项先进的模拟、数字电子技术，以及通过双层屏蔽的方法彻底解决了现有技术问题，并能抑制高达500V的干扰电压，实现了数据采集产品的输入、输出高度隔离，提高了系统的抗干扰能力，同时具有宽频响、低漂移、高采样速率等优点。能够在风洞及大型复杂的环境中测量微弱的电信号，使测量的信号更可靠、更精准。
附图说明
图1是本实用新型所设计一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统的示意图。
其中，1. 传感器，2. 仪表放大器，3. 第一电源模块，4. 抗混滤波器，5. 模数转换器，6. 高速数字隔离器，7. 控制模块，8. 第二电源模块，9. 第三电源模块。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，本实用新型设计了一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统，针对传感器所采集数据，隔离抗干扰信号，实现有用信号的获取，实际应用中，具体包括仪表放大器、抗混滤波器、模数转换器、高速数字隔离器、CPU、电源、第一屏蔽腔体和第二屏蔽腔体；其中，电源分别为传感器、仪表放大器、抗混滤波器、模数转换器、高速数字隔离器、CPU进行供电；具体设计中，针对电源进一步设计包括第一电源模块、第二电源模块和第三电源模块，外接电源分别经过第一电源模块、第二电源模块、第三电源模块为各个模块进行供电，其中，第一电源模块为所述传感器进行单独供电，第二电源模块分别为所述仪表放大器、抗混滤波器、模数转换器，以及高速数字隔离器面向模数转换器的一侧进行供电，第三电源模块为高速数字隔离器面向所述控制模块的一侧，以及控制模块供电；传感器的输出端与仪表放大器的输入端相连接，仪表放大器的输出端与抗混滤波器的输入端相连接，抗混滤波器的输出端与模数转换器的输入端相连接，模数转换器的输出端与高速数字隔离器的输入端相连接，高速数字隔离器的输出端与CPU相连接，由CPU针对所获数据进行转发；第一屏蔽腔体采用铜材料等良导体构建，良好接地(零电位的金属体)即可有效抑电场耦合干扰，实际应用中，将所述仪表放大器、抗混滤波器和模数转换器设置于第一屏蔽腔体中；第二屏蔽腔体采用高导磁材料，如马口铁、铁板等构建，实际应用中，将高速数字隔离器、CPU、电源和第一屏蔽腔体设置于第二屏蔽腔体中。如此双屏蔽腔体的设计所具有的低磁阻，对磁通分路，大大降低磁场耦合干扰；并且利用金属材料对电磁波的吸收和反射，实现对电磁波的屏蔽；通过高速数字隔离器件及隔离电源，有效的切断了传感器与数据采集系统之间的地回路的干扰，并能抑制高达500V的干扰电压。采用双层金属屏蔽技术，能够大大提高系统的抗干扰能力。
上述技术方案所设计基于隔离抗干扰技术的数据采集系统，采用高速数字隔离器件取代模拟隔离器件，即在模拟信号放大及A/D转换后增加高速数字隔离器件，通过数字隔离的方式，综合应用多项先进的模拟、数字电子技术，以及通过双层屏蔽的方法彻底解决了现有技术问题，并能抑制高达500V的干扰电压，实现了数据采集产品的输入、输出高度隔离，提高了系统的抗干扰能力，同时具有宽频响、低漂移、高采样速率等优点。能够在风洞及大型复杂的环境中测量微弱的电信号，使测量的信号更可靠、更精准。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (5)
1.一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统，针对传感器所采集数据，隔离抗干扰信号，实现有用信号的获取，其特征在于：包括仪表放大器、抗混滤波器、模数转换器、高速数字隔离器、控制模块和电源；其中，电源分别为传感器、仪表放大器、抗混滤波器、模数转换器、高速数字隔离器、控制模块进行供电；传感器的输出端与仪表放大器的输入端相连接，仪表放大器的输出端与抗混滤波器的输入端相连接，抗混滤波器的输出端与模数转换器的输入端相连接，模数转换器的输出端与高速数字隔离器的输入端相连接，高速数字隔离器的输出端与控制模块相连接，由控制模块针对所获数据进行转发。
2.根据权利要求1所述一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统，其特征在于：还包括第一屏蔽腔体，所述仪表放大器、抗混滤波器和模数转换器设置于第一屏蔽腔体中。
3.根据权利要求2所述一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统，其特征在于：还包括第二屏蔽腔体，所述高速数字隔离器、控制模块、电源和第一屏蔽腔体设置于第二屏蔽腔体中。
4.根据权利要求1所述一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统，其特征在于：所述电源包括第一电源模块、第二电源模块和第三电源模块，其中，第一电源模块为所述传感器进行单独供电，第二电源模块分别为所述仪表放大器、抗混滤波器、模数转换器，以及高速数字隔离器面向模数转换器的一侧进行供电，第三电源模块为高速数字隔离器面向所述控制模块的一侧，以及控制模块供电。
5.根据权利要求1所述一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统，其特征在于：所述控制模块为CPU。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201720761538.3U CN206906841U (zh) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | 一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720761538.3U CN206906841U (zh) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | 一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206906841U true CN206906841U (zh) | 2018-01-19 |
Family
ID=61291771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720761538.3U Active CN206906841U (zh) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | 一种基于隔离抗干扰技术的数据采集系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN206906841U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109001997A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-12-14 | 安徽云图信息技术有限公司 | 一种防干扰的环境信息采集系统 |
| CN109900367A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-06-18 | 重庆中科芯亿达电子有限公司 | 一种抗干扰信号处理芯片 |
| CN112097895A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-12-18 | 江苏东华测试技术股份有限公司 | 一种传感器频响的拓宽方法 |
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2017
- 2017-06-28 CN CN201720761538.3U patent/CN206906841U/zh active Active
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