CN220359132U - 一种自适应调理模块 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种自适应调理模块。该自适应调理模块包括：供电单元、处理器模块、第一模拟调理模块及第一连接端，供电单元电性连接处理器模块及所述第一模拟调理模块；所述处理器模块电性连接所述第一模拟调理模块；所述第一连接端电性连接第一模拟调理模块；所述第一模拟调理模块用于连接智能传感器，所述处理器模块配置成基于接收的所述第一模拟调理模块反馈的智能传感器的信息并解析出所述智能传感器的参数信息，并基于所述参数信息控制所述第一模拟调理模块使得所述智能传感器进入正常工作状态，所述参数信息包括传感器类型、传感器工作电压、传感器输出阻抗或传感器输出信号中至少一种。能根据电子标签标定的信号类型来自动切换调理模式。
Description
技术领域
本申请涉及传感器技术领域，尤其涉及一种自适应调理模块。
背景技术
现有的传感器调理模块一般有两部分，一部分为前向滤波电路，另一部分为模拟隔离放大电路。调理模块可适配传感器的输出阻抗及采集的输入阻抗，以提高采集精度。当前的传感器调理模块仅对输入信号部分进行滤波和隔离放大，无法自动适应输入信号的类型(如有源、无源)，且隔离放大倍数大都采用固定的(或者手动调节)，不能自动调整放大倍数，以调整输出信号在合适范围，这样限制了其应用场合。
发明内容
为克服上述缺点，本申请提出一种具有自适应调理模块，其能够根据电子标签标定的信号类型自动切换调理模式。
为了达到以上目的，本申请采用如下技术方案：
一种自适应调理模块，用于电性连接智能传感器，其包括：
供电单元、处理器模块、第一模拟调理模块及第一连接端，
所述供电单元电性连接所述处理器模块及所述第一模拟调理模块；
所述处理器模块电性连接所述第一模拟调理模块；
所述第一连接端电性连接第一模拟调理模块；
所述第一模拟调理模块用于连接智能传感器，
所述处理器模块配置成基于接收的所述第一模拟调理模块反馈的智能传感器的信息并解析出所述智能传感器的参数信息，所述参数信息包括传感器类型、传感器工作电压、传感器输出阻抗或传感器输出信号中至少一种，并基于所述参数信息控制所述第一模拟调理模块使得智能传感器正常工作。该自适应调理模块能够根据电子标签标定的信号类型自动切换调理模式使得接入的智能传感器正常工作。
优选的，该自适应调理模块，还包括：第二模拟调理模块及第二连接端，
所述第二连接端电性连接第二模拟调理模块，所述第二模拟调理模块电性连接所述处理器模块及所述供电单元。
优选的，该第一连接端及所述第二连接端分别为SMA接口。
优选的，该处理器模块具有网络端口，通过其连接至以太网。
优选的，该第一模拟调理模块包括：
第一模拟调理电路、第一DC-DC变换电路、第一电子标签读写器、第一程控电阻及第一插座；
所述第一插座包括第一接脚至第七接脚；
所述第一模拟调理电路电性连接至所述第一接脚至第四接脚、所述第一连接端及处理器模块；
所述第一DC-DC变换电路电性连接第五接脚或第五接脚及第六接脚、所述第一程控电阻，且所述第一程控电阻电性连接至处理器模块；
所述第一电子标签读写器电性连接至第七接脚及所述处理器模块。
优选的，该第一模拟调理电路具有差分模拟信号端口，所述差分模拟信号端口电性连接所述第一连接端。
优选的，该第一程控电阻电性连接所述处理器模块及所述第一DC-DC变换电路，
所述第一程控电阻配置成响应所述处理器模块的控制调整输出以调整所述第一DC-DC变换电路的输出电压。
优选的，该自适应调理模块电性连接至云端，通过以太网接口向云端传输接入的所述智能传感器的信息。
有益效果
与现有技术相比，本申请提出的自适应调理模块用于连接智能传感器，其能够读取传感器电子标签，并能够根据电子标签标定的信号类型来自动切换调理模式。还能够根据电子标签标定的额定幅值调整放大倍数。
附图说明
附图用来提供对本公开技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本申请内容。
图1为本申请一实施例的自适应调理模块的拓扑结构示意图；
图2为本申请另一实施例的自适应调理模块的拓扑结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以如具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本文中，“电性连接”包括构成要素通过具有某种电作用的元件连接在一起的情况。“具有某种电作用的元件”只要可以进行连接的构成要素间的电信号的授受，就对其没有特别的限制。“具有某种电作用的元件”例如可以是电极或布线，或者是晶体管等开关元件，或者是电阻器、电感器或电容器等其它功能元件等。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
本申请提出一种自适应调理模块，其可以读取传感器电子标签，并根据参数表自动调整传感器电源，和调理模式及放大倍数。可以通过以太网接口上传传感器额定参数并管理适配传感器工作电源。实现了智能自动测试系统对信号调理的要求。
实施例
如图1所示为本申请实施例的自适应调理模块的拓扑结构示意图，该自适应调理模块包括2个模拟调理模块。
该自适应调理模块包括：
供电单元，该供电单元可为24V电源模块(在其他的实施方式中也可为14V、18V、28V等电源模块)。
第一连接端及第二连接端，该第一连接端及第二连接端可皆采用SMA接口。
处理器模块，该处理器模块可为MCU模组，该处理器模块具有网络端口，通过其连接至以太网。
第一模拟调理模块及第二模拟调理模块。该第一模拟调理模块与第二模拟调理模块的拓扑相同。接下来结合图1来描述第一模拟调理模块的结构。
该第一模拟调理模块包括：
第一模拟调理电路、第一DC-DC变换电路、第一电子标签读写器、第一程控电阻及第一插座。
第一插座(也称Lemo插座)，其包括7个端子，分别表述为：第一接脚1，有源信号+，第二接脚2，有源信号-，第三接脚3，无源信号+，第四接脚4，无源信号-，第五接脚5，电源+，第六接脚6，电源-，第七接脚7，(智能)数据线(也称信号端)。
第一模拟调理电路电性连接至第一接脚至第四接脚、第一连接端及电性连接至处理器模块。
第一DC-DC变换电路电性连接第五接脚5或第五接脚5及第六接脚6，该第一DC-DC变换电路电性连接第一程控电阻，该第一程控电阻电性连接至处理器模块。
第一电子标签读写器电性连接至第七接脚7及处理器模块。
当传感器接入到该调理模块时，传感器调理模块通过“智能数据线”传输智能传感器电子标签的内容，将并将信息传递给处理器模块。处理器模块基于接收的信息解析出该传感器类型，传感器工作电压，传感器输出阻抗，传感器输出信号等信息。
该调理模块控制系统根据解析的传感器类型、传感器工作电压配置可调电源电压，并控制电压输出，使传感器进入正常工作状态。并根据传感器类型选择“有源调理电路”或“无源调理电路”进入使能状态。本实施方式中在传感器调理模块中通过DC-DC变换电路实现可调电源输出、电子标签读写器、有源信号调理电路、无源信号调理电路(电阻类)。
该调理模块会自动检测是否有智能传感器接入到该调理模块。
在一实施方式中，该处理器模块根据解析的传感器输出阻抗及传感器输出信号等信息，调整调理电路的增益或者放大倍数(如够根据读取传感器电子标签中记录的传感器额定输出幅值与ADC采样极值(5V)相除获得理论放大倍数。经过查表设定调理电路的实际放大倍数)。当调理模块完成对传感器的调理配置后，处理器模块将通过以太网接口向采集卡控制系统上报该通道工作状态及调理配置，使采集卡可以正确识别智能传感器的物理量输入。在一实施方式中，自适应调理模块的可以接收并执行主控系统的遥控指令。主控系统根据测试的过程选择开启或关闭传感器工作电源。自适应调理模块在开启工作电源时能够读取传感器电子标签中记录的额定工作电压，设定输出电压。
本实施方式中采用2个模拟调理模块，在其他的实施例方式中，模拟调理模块的数量不限可为1个(参见图2)或多个，如3个,4个,5个等，此时需要匹配有SMA接口。
LEMO插座也称雷莫(LEMO)连接器。GPIO(英语：General-purpose input/output)，通用型之输入输出的简称，用于电信号在电路中的输入输出，以方便控制电路部件。IIC即Inter-IntegratedCircuit(集成电路总线)，是一种多向控制总线。程控电阻是设计用来模拟系统测试设备中的电阻传感器和可变电阻。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡如本申请精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种自适应调理模块，用于电性连接智能传感器，其特征在于，包括：
供电单元、处理器模块、第一模拟调理模块及第一连接端，
所述供电单元电性连接所述处理器模块及所述第一模拟调理模块；
所述处理器模块电性连接所述第一模拟调理模块；
所述第一连接端电性连接第一模拟调理模块；
所述第一模拟调理模块具有信号端，所述信号端用于连接智能传感器，
所述处理器模块配置成基于接收的所述第一模拟调理模块反馈的智能传感器的信息并解析出所述智能传感器的参数信息，所述参数信息包括传感器类型、传感器工作电压、传感器输出阻抗或传感器输出信号中至少一种。
2.如权利要求1所述的自适应调理模块，其特征在于，
还包括：第二模拟调理模块及第二连接端，
所述第二连接端电性连接第二模拟调理模块，所述第二模拟调理模块电性连接所述处理器模块及所述供电单元。
3.如权利要求2所述的自适应调理模块，其特征在于，
所述第一连接端及所述第二连接端分别为SMA接口。
4.如权利要求1所述的自适应调理模块，其特征在于，
所述处理器模块具有网络端口，通过其连接至以太网。
5.如权利要求1所述的自适应调理模块，其特征在于，
所述第一模拟调理模块包括：
第一模拟调理电路、第一DC-DC变换电路、第一电子标签读写器、第一程控电阻及第一插座；
所述第一插座包括第一接脚至第七接脚；
所述第一模拟调理电路电性连接至所述第一接脚至第四接脚、所述第一连接端及处理器模块；
所述第一DC-DC变换电路电性连接第五接脚或第五接脚及第六接脚、所述第一程控电阻，且所述第一程控电阻电性连接至处理器模块；
所述第一电子标签读写器电性连接至第七接脚及所述处理器模块。
6.如权利要求5所述的自适应调理模块，其特征在于，
所述第一模拟调理电路具有差分模拟信号端口，所述差分模拟信号端口电性连接所述第一连接端。
7.如权利要求5所述的自适应调理模块，其特征在于，
所述第一程控电阻电性连接所述处理器模块及所述第一DC-DC变换电路，
所述第一程控电阻配置成响应所述处理器模块的控制调整输出以调整所述第一DC-DC变换电路的输出电压。
8.如权利要求1所述的自适应调理模块，其特征在于，
所述自适应调理模块电性连接至云端，通过以太网接口向云端传输接入的所述智能传感器的信息。
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