CN208952976U - 一种应用于高速数据采集上的多组数据采集处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于高速数据采集上的多组数据采集处理系统，包括模拟电压信号数据接口、模拟电流信号数据接口、信号调制模块、模拟信号滤波处理器、运算放大器、A/D模数转换器、缓存存储器、以太网收发模块、数据信号输出模块、PDA、八个模拟电压信号采集传感器和八个模拟电流信号采集传感器，A/D模数转换器与缓存存储器连接，缓存存储器分别与以太网收发模块、数据信号输出模块连接，以太网收发模块通过无线网络方式与PDA网络连接，数据信号输出模块与PDA连接。本实用新型不仅可以提高了产品缺陷检测的系统集成化，减少了布设难度，布设后的系统更加紧凑不会受到使用过程的影响，而且可以实现同一时刻数字信号的集中、快速、同步传输。

Description

一种应用于高速数据采集上的多组数据采集处理系统

技术领域

本实用新型涉及高速数据采集领域，尤其涉及一种应用于高速数据采集上的多组数据采集处理系统。

背景技术

随着制造业的不断发展，工业产品的表面曲面度、弧度要求越来越高，产品的形状多样性以及产品批量化、标准化程度相互制约，同时对产品质量要求也越来越高。工业产品在模压、锻压、铸造、吹塑成型等加工制造之后，产品表面缺陷的产生往往是不可避免的，比如产品表面存在微小气泡、划痕、斑点、孔洞、杂质、破损、污点、曲面弧度不合格等缺陷，不仅影响产品的美观和舒适度，而且也会对其使用性能带来不良影响，所以生产厂家对产品的表面缺陷检测非常重视，需要在产品出厂之间对产品进行表面缺陷检测，以便及时发现，从而有效控制产品质量，还可以根据检测结果分析生产工艺中存在的某些问题，从而杜绝或减少缺陷产品的产生。产品的缺陷检测大多采用多个传感器对产品表面进行采样，然后将采样信号传输至计算机中进行缺陷处理，产品上的采样点越多，对于产品的缺陷分析就越准确，一般针对产品的缺陷检测常采用16个传感器来检测采集并扫描产品表面，这能够保证对产品表面质量要求较高的缺陷检测，由于产品缺陷检测中传感器需要采样的信号较多，这就需要一套高速实现传感器模拟信号输出、信号处理、模数转换等的采集处理系统，传统方式是采用16套集合信号采集、信号输出、信号处理、模数转换等的采集处理系统，每套采集处理系统分别连接不同的传感器并采集产品表面不同区域或不同点的表面数据信号，然后每套采集处理系统经过处理、模数转换成数字信号并输入到计算机中。这样就会造成较为庞大且零散的系统布设，增加了产品缺陷检测的使用难度，布设成本也较大，系统中的线路容易在使用过程中造成拉断、缠绕等缺陷。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种应用于高速数据采集上的多组数据采集处理系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种应用于高速数据采集上的多组数据采集处理系统，包括模拟电压信号数据接口、模拟电流信号数据接口、信号调制模块、模拟信号滤波处理器、运算放大器、A/D模数转换器、缓存存储器、以太网收发模块、数据信号输出模块、PDA、八个模拟电压信号采集传感器和八个模拟电流信号采集传感器，所述模拟电压信号数据接口通过信号传输排线A与信号调制模块连接，所述模拟电流信号数据接口通过信号传输排线B与信号调制模块连接；所述模拟电压信号数据接口具有至少八个信号数据接口A，所述模拟电压信号数据接口内部具有信号数据传输电路A，所述信号数据传输电路A包括至少八个信号数据传输子电路A；所述模拟电流信号数据接口具有至少八个信号数据接口B，所述模拟电流信号数据接口内部具有信号数据传输电路B，所述信号数据传输电路B包括至少八个信号数据传输子电路B；所述信号调制模块内部具有至少十六个信号调制电路，所述信号调制模块与模拟信号滤波处理器连接，所述模拟信号滤波处理器内部具有至少十六个模拟信号滤波电路，所述模拟信号滤波处理器与运算放大器连接，所述运算放大器与A/D模数转换器连接，所述运算放大器内部具有至少十六个运算放大电路，所述A/D模数转换器内部具有至少十六个模数转换模块，信号数据接口A、信号数据传输子电路A、信号调制电路、模拟信号滤波电路、运算放大电路、模数转换模块依次一一对应连接，信号数据接口B、信号数据传输子电路B、信号调制电路、模拟信号滤波电路、运算放大电路、模数转换模块依次一一对应连接；所述A/D模数转换器与缓存存储器连接，缓存存储器分别与以太网收发模块、数据信号输出模块连接，所述以太网收发模块通过无线网络方式与PDA网络连接，所述数据信号输出模块与PDA连接。

为了更好地实现本实用新型，所述模拟电压信号数据接口具有八个信号数据接口A，信号数据传输电路A包括八个信号数据传输子电路A；所述模拟电流信号数据接口具有八个信号数据接口B，信号数据传输电路B包括八个信号数据传输子电路B；所述信号调制模块内部具有十六个信号调制电路，所述模拟信号滤波处理器内部具有十六个模拟信号滤波电路，所述运算放大器内部具有十六个运算放大电路，所述A/D模数转换器内部具有十六个模数转换模块，所述模数转换模块用于将模拟信号转换为数字信号，所述模拟电压信号数据接口的八个信号数据接口A与八个信号数据传输子电路A一一对应连接，模拟电压信号数据接口的八个信号数据传输子电路A与信号调制模块内部的其中八个信号调制电路一一对应连接，所述模拟电流信号数据接口的八个信号数据接口B与八个信号数据传输子电路B一一对应连接，模拟电流信号数据接口的八个信号数据传输子电路B与信号调制模块内部的另外八个信号调制电路一一对应连接，十六个信号调制电路、十六个模拟信号滤波电路、十六个运算放大电路、十六个模数转换模块依次一一对应连接；所述信号传输排线A具有八个信号传输线路，所述信号传输排线B具有八个信号传输线路。

为了提高数字信号的数据质量，本实用新型多组数据采集处理系统还包括数字信号滤波处理器，所述数字信号滤波处理器的输入端与缓存存储器的输出端连接，所述数字信号滤波处理器的输出端分别与以太网收发模块的输入端、数据信号输出模块的输入端连接。

作为优选，所述以太网收发模块内部具有内存模块。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型分别通过传感器采集八个电压模拟信号和八个电流模拟信号，十六个模拟信号分别同步实现信号采集、模拟信号处理、模数转换、数字信号处理、数据传输等数据采样过程，不仅可以提高了产品缺陷检测的系统集成化，减少了布设难度，布设后的系统更加紧凑不会受到使用过程的影响，而且共用缓存存储器和数字信号滤波处理器，可以实现同一时刻数字信号的集中、快速、同步传输至计算机中，方便了后续的计算机后续数据分析处理。

（2）本实用新型针对现有产品质量缺陷检测的现实问题进行了模拟信号采集面、信号处理、数据传输等流程创新改进，使得数据采集、布设、数据传输更简化，方便了系统布设，提高了数据采集的速度与效率。

（3）本实用新型具有以太网收发模块，并且在以太网收发模块中设有内存模块，可以方便十六数字信号进行无线网络方式传输至计算机中。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－模拟电压信号数据接口,2－模拟电流信号数据接口,3－信号调制模块,4－模拟信号滤波处理器,5－运算放大器,6－A/D模数转换器,7－缓存存储器,8－数字信号滤波处理器,9－以太网收发模块,91－内存模块,10－数据信号输出模块,11－PDA。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明。

实施例

如图1所示，一种应用于高速数据采集上的多组数据采集处理系统，包括模拟电压信号数据接口1、模拟电流信号数据接口2、信号调制模块3、模拟信号滤波处理器4、运算放大器5、A/D模数转换器6、缓存存储器7、数字信号滤波处理器8、以太网收发模块9、数据信号输出模块10、PDA11、八个模拟电压信号采集传感器和八个模拟电流信号采集传感器，PDA11为Personal Digital Assistant的简写，又称为掌上电脑，PDA11又可以采用PC计算机。模拟电压信号数据接口1通过信号传输排线A与信号调制模块3连接，模拟电流信号数据接口2通过信号传输排线B与信号调制模块3连接。模拟电压信号采集传感器数量为八个，八个模拟电压信号采集传感器分别为第一采集传感器A、第二采集传感器A、第三采集传感器A、第四采集传感器A、第五采集传感器A、第六采集传感器A、第七采集传感器A和第八采集传感器A，上述八个模拟电压信号采集传感器分别布设于针对产品表面的不同检测区域或不同检测点，主要是采样产品表面的不同检测区域或不同检测点反馈的电压模拟信号。所述模拟电流信号采集传感器数量为八个，八个模拟电流信号采集传感器分别为第一采集传感器B、第二采集传感器B、第三采集传感器B、第四采集传感器B、第五采集传感器B、第六采集传感器B、第七采集传感器B和第八采集传感器B，上述八个模拟电流信号采集传感器数量分别布设于针对产品表面的不同检测区域或不同检测点，主要是采样产品表面的不同检测区域或不同检测点反馈的电流模拟信号。

模拟电压信号数据接口1具有八个信号数据接口A，模拟电压信号数据接口1内部具有信号数据传输电路A，信号数据传输电路A包括八个信号数据传输子电路A，信号数据传输子电路A为成熟电路，本实用新型模拟电压信号数据接口1在信号数据传输电路A中集成有八个信号数据传输子电路A。模拟电流信号数据接口2具有八个信号数据接口B，模拟电流信号数据接口2内部具有信号数据传输电路B，信号数据传输电路B包括八个信号数据传输子电路B，信号数据传输子电路B为成熟电路，本实用新型模拟电流信号数据接口2在信号数据传输电路B中集成有八个信号数据传输子电路B。信号调制模块3内部具有十六个信号调制电路，信号调制电路为成熟的模拟信号调制电路，本实用新型信号调制模块3内部集成有十六个信号调制电路。信号调制模块3与模拟信号滤波处理器4连接，模拟信号滤波处理器4内部具有十六个模拟信号滤波电路，模拟信号滤波电路为成熟的模拟信号滤波电路，本实用新型模拟信号滤波处理器4内部集成有十六个模拟信号滤波电路。模拟信号滤波处理器4与运算放大器5连接，运算放大器5与A/D模数转换器6连接，运算放大器5内部具有十六个运算放大电路，运算放大电路为成熟的模拟信号运算放大电路，本实用新型运算放大器5内部集成有十六个运算放大电路。A/D模数转换器6内部具有十六个模数转换模块，模数转换模块为成熟的模数转换元器件，模数转换模块用于实现模拟信号转换为数字信号，本实用新型A/D模数转换器6内部集成有十六个模数转换模块。

模拟电压信号数据接口1的八个信号数据接口A与八个信号数据传输子电路A一一对应连接，模拟电压信号数据接口1的八个信号数据传输子电路A与信号调制模块3内部的其中八个信号调制电路一一对应连接，模拟电流信号数据接口2的八个信号数据接口B与八个信号数据传输子电路B一一对应连接，模拟电流信号数据接口2的八个信号数据传输子电路B与信号调制模块3内部的另外八个信号调制电路一一对应连接，十六个信号调制电路、十六个模拟信号滤波电路、十六个运算放大电路、十六个模数转换模块依次一一对应连接。信号传输排线A具有八个信号传输线路，信号传输排线B具有八个信号传输线路。A/D模数转换器6与缓存存储器7连接，数字信号滤波处理器8的输入端与缓存存储器7的输出端连接，数字信号滤波处理器8的输出端分别与以太网收发模块9的输入端、数据信号输出模块10的输入端连接。以太网收发模块9通过无线网络方式与PDA11网络连接，数据信号输出模块10的输出端与PDA11连接。以太网收发模块9内部具有内存模块91。

八个模拟电压信号采集传感器分别采样产品表面的不同检测区域或不同检测点反馈的电压模拟信号，八个模拟电流信号采集传感器分别采样产品表面的不同检测区域或不同检测点反馈的电流模拟信号，实际使用时，可以将八个模拟电压信号采集传感器形成一组采集传感器组A，可以将八个模拟电压信号采集传感器形成一组采集传感器组B，将采集传感器组A和采集传感器组B分别安装于移动臂上，通过移动臂进行移动并实现产品表面的依次扫描操作。八个模拟电压信号采集传感器分别将采样到的八条电压模拟信号传输至模拟电压信号数据接口1中，模拟电压信号数据接口1的八个信号数据传输子电路A一一对应接收八条电压模拟信号，并将八条电压模拟信号一一对应传输至信号调制模块3中的其中八个信号调制电路中进行信号调制，调制后的八条电压模拟信号一一对应传输至模拟信号滤波处理器4的八个模拟信号滤波电路进行模拟信号滤波处理，滤波处理后的八条电压模拟信号一一对应传输至运算放大器5的运算放大电路进行模拟信号运算放大处理，运算放大处理后的八条电压模拟信号一一对应传输至A/D模数转换器6中的八个模数转换模块中分别进行模数转换，八条电压模拟信号经过八个模数转换模块分别转换成八条数字信号并对应传输至缓存存储器7进行分别实时的、连续的缓存存储。八个模拟电流信号采集传感器分别将采样到的八条电流模拟信号传输至模拟电流信号数据接口2中，模拟电流信号数据接口2的八个信号数据传输子电路B一一对应接收八条电流模拟信号，并将八条电流模拟信号一一对应传输至信号调制模块3中的另外八个信号调制电路中进行信号调制，调制后的八条电流模拟信号一一对应传输至模拟信号滤波处理器4的八个模拟信号滤波电路进行模拟信号滤波处理，滤波处理后的八条电流模拟信号一一对应传输至运算放大器5的运算放大电路进行模拟信号运算放大处理，运算放大处理后的八条电流模拟信号一一对应传输至A/D模数转换器6中的八个模数转换模块中分别进行模数转换，八条电流模拟信号经过八个模数转换模块分别转换成八条数字信号并对应传输至缓存存储器7进行分别实时的、连续的缓存存储。这样，缓存存储器7就实时的、连续的缓存存储有十六条数字信号，数字信号滤波处理器8分别对十六条数字信号进行数字信号滤波处理并将滤波后的十六条数字信号经过数据信号输出模块10传输至PDA11（或计算机，PDA为掌上电脑），或者滤波后的十六条数字信号传输至以太网收发模块9中，以太网收发模块9中的内存模块91用于对十六条数字信号进行缓存，以太网收发模块9将十六条数字信号通过无线网络方式传输至PDA11（或计算机，PDA为掌上电脑）。

本实用新型的模拟电压信号数据接口1分别连接八个模拟电压信号采集传感器，模拟电流信号数据接口2分别连接八个模拟电流信号采集传感器，这样就确定将产品表面缺陷检测的传感器分成了八个模拟电压信号采集传感器和八个模拟电流信号采集传感器，将八个模拟电压信号采集传感器分组并通过同一模拟电压信号数据接口1来对应连接，模拟电压信号数据接口1上提供八个信号数据接口A来实现八个模拟电压信号采集传感器的对应连接；同时，将八个模拟电流信号采集传感器分组并通过同一模拟电流信号数据接口2来对应连接，模拟电流信号数据接口2上提供八个信号数据接口B来实现八个模拟电流信号采集传感器的对应连接，八个电压模拟信号和八个电流模拟信号就分组进行模拟信号传输及后续处理。信号调制模块3中集成有八个电压模拟信号调制电路和八个电流模拟信号调制电路，十六个信号调制电路、十六个模拟信号滤波电路、十六个运算放大电路依次分别对八个电压模拟信号、八个电流模拟信号进行模拟信号处理，然后八个电压模拟信号、八个电流模拟信号分别在A/D模数转换器6中的十六个模数转换模块中分别进行同步模数转换，这样就同步得到十六条数字信号，十六条数字信号再缓存存储于缓存存储器7中，采用直接方式和网络方式两个数据传输方式传输至PDA11（或计算机，PDA为掌上电脑），至此完成16条模拟信号的就实现同步采集、同步模拟信号处理、同步模数转换、同步传输等数据采样过程，PDA11得到十六条数字信号再进行下一步的产品缺陷分析处理。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种应用于高速数据采集上的多组数据采集处理系统，其特征在于：包括模拟电压信号数据接口（1）、模拟电流信号数据接口（2）、信号调制模块（3）、模拟信号滤波处理器（4）、运算放大器（5）、A/D模数转换器（6）、缓存存储器（7）、以太网收发模块（9）、数据信号输出模块（10）、PDA（11）、八个模拟电压信号采集传感器和八个模拟电流信号采集传感器，所述模拟电压信号数据接口（1）通过信号传输排线A与信号调制模块（3）连接，所述模拟电流信号数据接口（2）通过信号传输排线B与信号调制模块（3）连接；所述模拟电压信号数据接口（1）具有至少八个信号数据接口A，所述模拟电压信号数据接口（1）内部具有信号数据传输电路A，所述信号数据传输电路A包括至少八个信号数据传输子电路A；所述模拟电流信号数据接口（2）具有至少八个信号数据接口B，所述模拟电流信号数据接口（2）内部具有信号数据传输电路B，所述信号数据传输电路B包括至少八个信号数据传输子电路B；所述信号调制模块（3）内部具有至少十六个信号调制电路，所述信号调制模块（3）与模拟信号滤波处理器（4）连接，所述模拟信号滤波处理器（4）内部具有至少十六个模拟信号滤波电路，所述模拟信号滤波处理器（4）与运算放大器（5）连接，所述运算放大器（5）与A/D模数转换器（6）连接，所述运算放大器（5）内部具有至少十六个运算放大电路，所述A/D模数转换器（6）内部具有至少十六个模数转换模块，信号数据接口A、信号数据传输子电路A、信号调制电路、模拟信号滤波电路、运算放大电路、模数转换模块依次一一对应连接，信号数据接口B、信号数据传输子电路B、信号调制电路、模拟信号滤波电路、运算放大电路、模数转换模块依次一一对应连接；所述A/D模数转换器（6）与缓存存储器（7）连接，缓存存储器（7）分别与以太网收发模块（9）、数据信号输出模块（10）连接，所述以太网收发模块（9）通过无线网络方式与PDA（11）网络连接，所述数据信号输出模块（10）与PDA（11）连接。

2.按照权利要求1所述的一种应用于高速数据采集上的多组数据采集处理系统，其特征在于：所述模拟电压信号数据接口（1）具有八个信号数据接口A，信号数据传输电路A包括八个信号数据传输子电路A；所述模拟电流信号数据接口（2）具有八个信号数据接口B，信号数据传输电路B包括八个信号数据传输子电路B；所述信号调制模块（3）内部具有十六个信号调制电路，所述模拟信号滤波处理器（4）内部具有十六个模拟信号滤波电路，所述运算放大器（5）内部具有十六个运算放大电路，所述A/D模数转换器（6）内部具有十六个模数转换模块，所述模数转换模块用于将模拟信号转换为数字信号，所述模拟电压信号数据接口（1）的八个信号数据接口A与八个信号数据传输子电路A一一对应连接，模拟电压信号数据接口（1）的八个信号数据传输子电路A与信号调制模块（3）内部的其中八个信号调制电路一一对应连接，所述模拟电流信号数据接口（2）的八个信号数据接口B与八个信号数据传输子电路B一一对应连接，模拟电流信号数据接口（2）的八个信号数据传输子电路B与信号调制模块（3）内部的另外八个信号调制电路一一对应连接，十六个信号调制电路、十六个模拟信号滤波电路、十六个运算放大电路、十六个模数转换模块依次一一对应连接；所述信号传输排线A具有八个信号传输线路，所述信号传输排线B具有八个信号传输线路。

3.按照权利要求1或2所述的一种应用于高速数据采集上的多组数据采集处理系统，其特征在于：还包括数字信号滤波处理器（8），所述数字信号滤波处理器（8）的输入端与缓存存储器（7）的输出端连接，所述数字信号滤波处理器（8）的输出端分别与以太网收发模块（9）的输入端、数据信号输出模块（10）的输入端连接。

4.按照权利要求1或2所述的一种应用于高速数据采集上的多组数据采集处理系统，其特征在于：所述以太网收发模块（9）内部具有内存模块（91）。