CN212965782U - 一种多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路，包括：前置信号采集模块、双极性ADC模块、主MCU模块、通信模块，所述前置信号采集模块分别与所述双极性ADC模块、传感器电性连接，所述主MCU模块分别与所述双极性ADC模块、通信模块电性连接，所述通信模块包括WiFi单元和有线通信单元，所述通信模块用于与上位机通信连接。本实用新型的通讯模式选择多样，可以通过WiFi或多种接口实现通信，使用更加方便；本方案能够支持的传感器数量和处理的数据量更多，便于大型设备部署与数据采集；整体成本较低，适用于大型应用场景。

Description

一种多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路

技术领域

本实用新型涉及信号采集处理技术领域，尤其涉及一种多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路。

背景技术

目前市面上用到的多通道采集电路的数据传输接口特殊，大多仅能通过PCI接口模块进行数据传输，使用起来的稳定性和方便性比较差，并且在大型应用场景时总体成本较高。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路。

本实用新型的技术方案如下：本实用新型提供一种多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路，包括：前置信号采集模块、双极性ADC模块、主MCU模块、通信模块，所述前置信号采集模块分别与所述双极性ADC 模块、传感器电性连接，所述主MCU模块分别与所述双极性ADC模块、通信模块电性连接，所述通信模块包括WiFi单元和有线通信单元，所述通信模块用于与上位机通信连接。

进一步地，所述前置信号采集模块包括：双积分AD转换单元、多路模拟开关单元、MCU单元。

进一步地，所述前置信号采集模块还包括自校电路。

进一步地，所述双积分AD转换单元包括一双积分AD转换器，型号为 ICL7109；所述多路模拟开关单元包括一模拟开关，型号为MAX308。

进一步地，所述自校电路包括一数模转换芯片，型号为MCP4725。

进一步地，所述有线通信单元包括RJ45接口。

进一步地，所述有线通信单元包括一接口芯片，型号为W5500。

进一步地，所述有线通信单元还包括RS485和RS232接口。

进一步地，所述WiFi单元包括一WiFi芯片，型号为ESP12-F。

采用上述方案，本实用新型的通讯模式选择多样，可以通过WiFi或多种接口实现通信，使用更加方便；本方案能够支持的传感器数量和处理的数据量更多，便于大型设备部署与数据采集；整体成本较低，适用于大型应用场景。

附图说明

图1为本实用新型的功能框架图。

图2为本实用新型的双极性ADC模块的电路图。

图3为本实用新型的自校电路的电路图。

图4为本实用新型的WiFi单元的电路图。

图5为本实用新型的W5500芯片的电路图。

图6为本实用新型的RS485接口的电路图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

请结合参阅图1至图6，在本实施例中，本实用新型提供一种多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路，包括：前置信号采集模块1、双极性 ADC模块2、主MCU模块3、通信模块4。所述前置信号采集模块1分别与所述双极性ADC模块2、传感器电性连接，所述前置信号采集模块1包括双积分AD转换单元11、多路模拟开关单元12、MCU单元13和自校电路14。所述双积分AD转换单元11包括一双积分AD转换器，型号为 ICL7109。所述多路模拟开关单元12包括一模拟开关，型号为MAX308。所述MCU单元包括一MCU，可以选用为STM32F103系列MCU。所述自校电路14包括一数模转换芯片U1，型号为MCP4725。所述双极性ADC 模块包括一双极性ADC芯片，型号为AD7606。所述主MCU模块3分别与所述双极性ADC模块2、通信模块4电性连接，所述MCU模块包括一 MCU，可以选用型号为STM32Z ET6。所述通信模块4包括WiFi单元41 和有线通信单元42。所述WiFi单元41包括一WiFi芯片U6，型号为ESP12F。所述有线通信42单元包括RJ45接口、RS485接口和RS232接口，所述RJ45 接口与型号为W5500的接口芯片电性连接，所述RS485与型号为MAX485 的接口芯片电性连接。所述通信模块4用于与上位机通信连接。

当本实用新型工作时，所述前置信号采集模块1与传感器电性连接来采集传感器电路，使得16路红外温度传感器数据或16路噪声/震动传感器数据发送到所述前置信号采集模块1处，由于红外温度传感器数据的信号为数字信号，所述MCU单元13根据I2C协议将红外温度传感器数据通过自校电路，将输出的数字量送入双积分AD转换器ICL7109的模拟信号输入端，所述MCU单元13按照AD转换的逻辑时序进行控制双积分AD转换器ICL7109将数字信号转换为模拟信号，再将模拟信号通过PE口传给 MCU单元，实现温度传感器数据的采集，后续可以发送给所述双极性ADC 模块2。而噪声/震动传感器数据为模拟信号，信号通过经多路模拟开关芯片MAX308进行放大信号后，存储到MCU单元中，后续再发送给所述双极性ADC模块2。所述自校电路14具备可控制产生6种模拟电压(0.5V、 1.0V、1.5V、2.0V、2.5V、3.0V)，通过I2C总线控制MCP4725芯片根据使用高低电平进行自校，用于噪声/振动及温度采集电路的校准工作。所述双极性ADC模块2用于将所述前置信号采集模块1的发送的模拟信号数据进行处理并转换为数字信号数据，并发送给所述主MCU模块3，所述双极性ADC模块2可以实现高精度、高灵敏得采集传感器故障信息，提高系统整体的识别准确率，采样率高达200k。所述主MCU模块3用于进行数据处理以及控制双极性ADC模块2和通信模块4工作，可以通过通信模块4 实现与上位机的数据交换。所述通信模块4包括WiFi单元41和有线通信单元42，可以通过WiFi与上位机通信连接，或者也可以通过RJ45接口、 RS485接口、RS232接口等有线接口来实现与上位机的通信连接。

综上所述，本实用新型的通讯模式选择多样，可以通过WiFi或多种接口实现通信，使用更加方便；本方案能够支持的传感器数量和处理的数据量更多，便于大型设备部署与数据采集；整体成本较低，适用于大型应用场景。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，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 (10)

1.一种多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路，其特征在于，包括：前置信号采集模块、双极性ADC模块、主MCU模块、通信模块，所述前置信号采集模块分别与所述双极性ADC模块、传感器电性连接，所述主MCU模块分别与所述双极性ADC模块、通信模块电性连接，所述通信模块包括WiFi单元和有线通信单元，所述通信模块用于与上位机通信连接。

2.根据权利要求1所述的多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路，其特征在于，所述前置信号采集模块包括：双积分AD转换单元、多路模拟开关单元、MCU单元。

3.根据权利要求2所述的多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路，其特征在于，所述前置信号采集模块还包括自校电路。

4.根据权利要求2或3所述的多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路，其特征在于，所述双积分AD转换单元包括一双积分AD转换器，型号为ICL7109；所述多路模拟开关单元包括一模拟开关，型号为MAX308。

5.根据权利要求3所述的多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路，其特征在于，所述自校电路包括一数模转换芯片，型号为MCP4725。

6.根据权利要求1至3任一条所述的多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路，其特征在于，所述双极性ADC模块包括一双极性ADC芯片，型号为AD7606。

7.根据权利要求1所述的多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路，其特征在于，所述有线通信单元包括RJ45接口。

8.根据权利要求7所述的多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路，其特征在于，所述有线通信单元包括一接口芯片，型号为W5500。

9.根据权利要求7所述的多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路，其特征在于，所述有线通信单元还包括RS485和RS232接口。

10.根据权利要求1、2、3、7、8、9任意一项所述的多通道传感器信号调理及数据处理传输的电路，其特征在于，所述WiFi单元包括一WiFi芯片，型号为ESP12-F。

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