CN2582072Y - 万能数据采集仪 - Google Patents

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Abstract

万能数据采集器由传感器、数据采集器和显示器组成，在传感器中设有身份识别电阻，其阻值随着传感器种类而变化；数据采集器由外壳、电路板和液晶显示屏构成，在电路板上端安装有串行口、侧边安装有RS232接口和外部电源插座，电路板上安装有CPU，数据存储器、断电保护电池等，采集器内部结构完善，体积小、可实现数据采集移动性。可以说，万能数据采集仪是一种具有强大数据采集功能和数据处理分析功能的智能化、可移动的实验室系统。

Description

万能数据采集仪
本实用新型涉及一种数据采集仪，特别是一种供教学使用的万能数据采集仪，属科教仪器产品。
由于受传统应试教育的影响，我国的基础教育中实验教育的方法和手段还处于落后的水平，大部分的实验手段还停留在手工操作的原始阶段。随着新技术、新产品的不断进步、教育现代化已成为教育改革的重要方向。从目前有关理科实验室项目现状看，近年已有人开发出较低应用层次的物理实验室系统，但其采集器内部结构不完善，体积也较大，功能单一，可视性差，它无法实现多学科的应用，无法便携式移动，无法实现传感器的自动识别功能。
本实用新型的目的是提供一种能实现多学科应用、可便携式移动，实现传感器自动识别功能，采集器内结构完善的体积小的万能数据采集仪。
本实用新型由传感器，数据采集器和显示器三部分组成。其工作过程是这样的：由传感器采集实验过程中的数据并通过9针的数据连线传送到数据采集器，数据采集器完成初步的数据整理，以列表、图形、数字或模拟仪表等方式实时显示实验数据并以文件的形式自动储存实验数据，也可以通过一个25针的数据连线同计算机进行连接。
本实用新型的传感器把各种物理信号通过其内置芯片转换成标准0～5伏的电信号并以线性输出到数据采集器。在传感器中并联着身份识别电阻，其电阻值随着传感器种类不同而不同，阻值范围在0.2欧～3.2K欧之间。本实用新型所用的传感器达50种类型，以实现不同实验对象的测量。数据采集器由外壳、电路板芯片和液晶显示屏构成数据采集器内置高速处理芯片和128K存储器。在数据采集器上端安装有串行口1，侧边安装有计算机接口11和外电源插座12，在机体内安装有CPU2、数据存储器3、程序存储器4、A/D转换器5、显示接口6、面板控制接口7、断电保护电池8、高通滤波器9和稳压电路模块10。通过串行口1用数据连线连接传感器和数据采集器，通过计算机接口11用传输线连接数据采集器和显示器。本数据采集器体积小，比普通计算器稍大，携带方便。
结合附图，进一步说明本实用新型的结构。
图1为传感器内部结构原理图。
图2为本实用新型系统原理结构示意图。
图3为本实用新型数据采集器内部结构示意图。
图1中，13.传感器，1301.传感器件、1302.信号放大补偿器、1303.识别电阻。
图2中，13.传感器、14.数据采集器、15.显示器。
图3中，1.串行|/O口、2.CPU、3.数据存储器、4.程序存储器、5.A/D转换器、6.显示接口、7.面板控制接口、8.断电保护电池、9.高通滤波器、10.稳压电路模块、11.计算机接口、12.外部电源插座。
在图1中，传感器13由传感器件1301、信号放大器1302、识别电阻1303构成，识别电阻1303并联在传感器的电路中。由传感器件1301捕捉到的微弱信号，经信号放大器1302放大过滤后产出一个0～5伏的参考电压，此参考电压及由识别电阻1303产生的识别信号由一根9针的数据连线传送到数据采集器进行数据处理。
在图2中，由传感器13将各种物理量、化学量转换成0～5伏参考电压的电信号并以线性输出到数据采集器14，数据采集器将模拟信号经过A/D转换器5转化成数字信号，此数字信号被送到CPU进行处理，并以数字、图形、列表或模拟仪表的形式实时动态显示测量数据，此数据并通过25针数据连线向PC机输出实验文件，由显示器15显示出来。PC机在系统软件支持下，对数据采集器传输过来的文件进行更复杂处理。
在图3中，在数据采集器内上端安装有串行口1通过9针的数据连线连接传感器13，侧边安装有计算机接口11和外电源插座12，在数据采集器内安装有CPU2、数据存储器3、程序存储器4、A/D转换器5。由传感器送来的0～5伏参考电压信号经9针的数据连线由串行I/O口1送到数据存储器3存储，参考电压经由A/D转换器5转换变成数字信号送到CPU2及调用程序存储器4进行数据识别和信号处理，输出结果由显示接口6连接显示模块显示及计算机接口11进行计算机数据分析处理。通过外电压插座12进入的外部电源和稳压电路模块10组成稳压电路为传感器和CPU提供±5V的稳压电源。断电保护电池8确保数据采集器断电后数据保存的完整性。
本万能数据采集仪的系统包含有50多种类型的传感器以实现对不同实验对象的测量，它把各种物理信号和化学信号经A/D转换后变成数字信号，方便数据处理和数据分析。本实用新型具有如下特征：
实用性：它可以应用于中学、大学综合理科的教学和研究，完成各类(物理、化学、生物)实验。其高效性与便携性，是传统实验工具和手段所不能比拟的。
普适性：它不仅作为一种优秀的教学与研究工具，而且，可以在任何条件下，由学生组织执行各种实验。
经济性：它以组建传统实验室几分之一，甚至几十分之一的费用，却能更好的完成教学与研究的任务。
开拓性：它不仅代表了一种先进的技术成果，更代表了一种充满活力的教育理念和教与学的实施方式，成为推动中国教育改革的强大动力与技术保证。
因此万能数据采集仪是具有强大数据采集功能和数据处理分析功能的智能化、可移动的实验室系统。

Claims (3)

1.一种由传感器、数据采集器和显示器组成的万能数据采集仪，其特征是：在传感器(13)中并接有身份识别电阻(1303)，即在传感器的电路中并联着身份识别电阻(1303)。
2.根据权利要求1所述的万能数据采集仪，其特征是：在数据采集器(14)的上端安装有串行口(1)，侧边安装有计算机接(11)和外部电源插座(12)，在采集器内电路板上装有断电保护电池(8)和稳压电路模块(10)，通过串行口(1)用数据连线连接传感器(13)和数据采集器(14)；通过计算机接口(11)用传输线连接数据采集器(14)和显示器(15)；通过外部电源插座(12)连接外部电源，外部电源和稳压电路模块(10)组成稳压电路。
3.根据权利要求1所述的万能数据采集仪，其特征是身份识别电阻(1303)的阻值范围在0.2Ω～3.2KΩ之间。
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