CN208834158U - 低成本智能2通道数据采集控制系统终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低成本智能2通道数据采集控制系统终端，它涉及科学实验、工业控制、仪器仪表采集领域。包括输入电路、24位A/D转换器、隔离电路、微处理器、RS‑232接口电路、RS‑485接口电路、电源电路、稳压变换电路和滤波电路，模拟信号从输入通道1或2输入到输入电路，输入电路通过MUX、PGA连接至24位A/D转换器，24位A/D转换器通过隔离电路与微处理器相连，微处理器分别与RS‑232接口电路、RS‑485接口电路相连，电源电路依次通过稳压变换电路和滤波电路连接至前端ADC（24位A/D转换器）。本实用新型的终端电源采用推挽式自激开关电源，有防反接保护功能，内部含基准电压源，保证AD转换精度，整个终端具有功耗小，效率高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是科学实验、工业控制、仪器仪表采集领域，具体涉及一种低成本智能2通道数据采集控制系统终端。
背景技术
目前市场常见的数据采集终端均是采用直接将输入模拟量送到ADC或单片机进行AD转换的方式实现。其优点是简单，精度与线性度较高，扩充通道方便，但是在复杂的工业环境下因为各种工业电气噪音干扰，信号源或传感器输出的微弱信号传送到数据采集终端时往往叠加了各种干扰信号，直接将其送人数据采集终端进行模数转换,实际精度和线性度大受影响。其次，传感器微弱信号如果不经过隔离，直接送到ADC和单片机，单片机的数字系统噪声可能多微弱模拟信号有影响，其现象是采集的模拟信号中混入很多噪声难以区分是系统噪声还是传感器噪声。另外，当工业传感器由不同的供电系统供电时，可能有很大的参考电平差异，直接将不同供电系统的地线通过数据采集终端连接，将有很大的安全隐患，轻则带来强干扰，严重的甚至损坏数据采集终端或其它系统设备。因此我们将输入信号调理以及ADC电路与单片机电路进行信号隔离，彻底解决模拟电路和数字电路相互干扰。
其次，旧有的系统采用昂贵的ADC芯片，综上所述，本实用新型推出的低成本高精度芯片，在不降低信号质量的前提下大大降低了产品成本，提高了竞争力。
实用新型内容
针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种低成本智能2通道数据采集控制系统终端，终端电源采用推挽式自激开关电源，有防反接保护功能，内部含基准电压源，保证AD转换精度，整个终端具有功耗小，效率高的优点。
为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：低成本智能2通道数据采集控制系统终端，包括输入电路、24位A/D转换器、隔离电路、微处理器、RS-232接口电路、RS-485接口电路、电源电路、稳压变换电路和滤波电路，模拟信号从输入通道1或2输入到输入电路，输入电路通过MUX、PGA连接至24位A/D转换器，24位A/D转换器通过隔离电路与微处理器相连，微处理器分别与 RS-232接口电路、RS-485接口电路相连，电源电路依次通过稳压变换电路和滤波电路连接至前端ADC（24位A/D转换器）。
作为优选，所述的微处理器还与EPROM相连。
作为优选，所述的RS-232接口电路、RS-485接口电路与PLC或上位机相连。
本实用新型的传感器输出的模拟信号输入到信号隔离放大部分，并转换成电压信号，经过AD采样，滤波处理后，送到通信端口，最后传送给上端的PLC或其它上位机。
本实用新型的有益效果：本实用新型的终端具有低成本高精度的特点，功耗小，效率高，实用性强。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：低成本智能2通道数据采集控制系统终端，包括输入电路A、24位A/D转换器B、隔离电路C、微处理器D、RS-232接口电路E、RS-485接口电路F、电源电路G、稳压变换电路H和滤波电路I，模拟信号从输入通道1或2输入到输入电路A，输入电路通过MUX、PGA连接至24位A/D转换器B，24位A/D转换器B通过隔离电路C与微处理器D相连，微处理器D分别与 RS-232接口电路E、RS-485接口电路F相连，电源电路G依次通过稳压变换电路H和滤波电路I连接至前端ADC（24位A/D转换器B）。
值得注意的是，所述的微处理器D还与EPROM相连。
此外，所述的RS-232接口电路E、RS-485接口电路F与PLC或上位机相连。
本具体实施方式的工作原理：模拟信号从输入通道0或1输入采集模块，经过内部输入电路放大调理，输入到MUX开关选择，然后经过PGA进行进一步信号放大，然后送到24位低成本ADC转换为数字信号，再经过隔离电路送到微处理器进行运算处理，微处理器连接了EEPROM进行参数存储，连接了RS-232接口电路和RS-485接口电路与上位机进行通信。整机供电是通过电源电路先进行稳压变换，然后经过隔离滤波电路，送给前端ADC供电。
本具体实施方式将通道间信号隔离放大技术引入到数据采集终端的设计中。因为在复杂的工业环境下因为各种工业电气噪音干扰，信号源或传感器输出的微弱信号传送到数据采集终端时往往叠加了各种干扰信号，直接将其送入数据采集终端进行模数转换,实际精度和线性度大受影响。其次，传感器微弱信号如果不经过隔离，可能和后端的数字电路有相互影响，其现象是采集的模拟信号中混入很多噪声难以区分是系统噪声还是传感器噪声。另外，当工业传感器由不同的供电系统供电时，可能有很大的参考电平差异，直接将不同供电系统的地线通过数据采集终端连接，将有很大的安全隐患，轻则带来强干扰，严重的甚至损坏数据采集终端或其它系统设备。本具体实施方式的模拟信号隔离放大技术很好解决了以上问题。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.低成本智能2通道数据采集控制系统终端，其特征在于，包括输入电路(A)、24位A/D转换器(B)、隔离电路(C)、微处理器(D)、RS-232接口电路(E)、RS-485接口电路(F)、电源电路(G)、稳压变换电路(H)和滤波电路(I)，模拟信号从输入通道1或2输入到输入电路(A)，输入电路通过MUX、PGA连接至24位A/D转换器(B)，24位A/D转换器(B)通过隔离电路(C)与微处理器(D)相连，微处理器(D)分别与 RS-232接口电路(E)、RS-485接口电路(F)相连，电源电路(G)依次通过稳压变换电路(H)和滤波电路(I)连接至前端ADC。
2.根据权利要求1所述的低成本智能2通道数据采集控制系统终端，其特征在于，所述的微处理器(D)还与EPROM相连。
3.根据权利要求1所述的低成本智能2通道数据采集控制系统终端，其特征在于，所述的RS-232接口电路(E)、RS-485接口电路(F)与PLC或上位机相连。
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