CN2742443Y

CN2742443Y - 一种基于usb接口的无损检测装置

Info

Publication number: CN2742443Y
Application number: CN 200420096751
Authority: CN
Inventors: 林俊明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2005-11-23
Anticipated expiration: 2014-09-28

Abstract

本实用新型公开了一种基于USB接口的无损检测装置，它包括数据采集电路、A/D转换器、微处理器、USB接口，数据采集电路的输出接至A/D转换器的输入，A/D转换器的输出接至微处理器的输入，微处理器与USB接口相连接，USB接口与外部计算机相连接。由于采用了USB接口，使得该无损检测装置无须单独装接如电池等电源，而是取自于USB接口所连接的计算机的电源，同时，通过USB接口将数据传送给计算机，由计算机进行数据处理，借助于计算机强大的数据处理能力，既大大提高了该无损检测装置的数据处理能力，又使得该无损检测装置的体积较小而便于携带；达到了体积小、处理能力强而无须单独电源的目的。

Description

一种基于USB接口的无损检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种无损检测装置，特别是涉及一种基于USB接口的无损检测装置。

背景技术

无损检测装置是应用射线检测技术、超声波检测技术、磁粉检测技术、渗透检测技术、电磁(涡流)检测技术、声发射检测技术等无损检测技术制成的装置，如智能化磁记忆金属诊断仪、智能化声脉冲快速检漏仪、智能在线超高速涡流探伤仪、涡流检测仪、低频电磁检测仪、超声波检测仪、漏磁探伤仪等等。无损检测装置已广泛应用于各工业领域，特别是在制造业、航天航空、石油化工等领域更是属于必不可少的检测装置。现有技术的无损检测装置通常包括有数据采集电路、A/D转换器、PC单片机和显示器，数据采集电路则主要包括了传感器，通过传感器对被测设备进行感应而获得感应信号，该感应信号经A/D转换器进行模/数转换后，由模拟信号转化为数字信号送入PC单片机中进行数据处理，PC单片机分析、处理后的结果通过显示器显示出来，这样现有技术的无损检测装置一是需要单独的电源如电池进行供电，就会使检测装置的体积重量较大；二是由于装置的整体体积不便于设计的过大，特别对在役检测设备而言，因此，就无法使用大处理能力的单片机，从而使检测装置的处理能力受到局限；三是现有装置不便于携带和维护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于USB接口的无损检测装置，通过设置了USB接口，并利用USB接口与外部计算机如手提电脑等相连接，使得该无损检测装置无须单独装接如电池等电源，而是取自于USB接口所连接的计算机的电源，同时，通过USB接口将数据信息传送给计算机，由计算机进行数据处理，既大大提高了该无损检测装置的数据处理功能，又使得该无损检测装置的体积较小而便于携带，且由于省去了电源及其它处理电路，可维修性也大大提高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于USB接口的无损检测装置，它包括：

一个数据采集电路，主要包括传感器，其作用在于通过其传感器感应被检测设备而获得感应信号，并将所述感应信号输出给A/D转换器；

一个A/D转换器，其作用在于将数据采集电路所获取的模拟信号转换为数字信号，并输出给微处理器；

一个微处理器，其作用在于控制对数据的采集以及控制USB接口与计算机的数据传输；

一个USB接口，其作用在于提供微处理器与计算机之间的连接接口，实现微处理器与计算机之间的数据传递，并向微处理器及其数据采集电路提供工作电源；

数据采集电路的输出接至A/D转换器的输入，前者向后者输出感应信号；A/D转换器的输出接至微处理器的输入，前者向后者输出数字信号；微处理器与USB接口相连接，前者向后者输出控制指令及需要传输的数据信号，后者向前者提供工作电源并转发前者送来的信号；USB接口与外部计算机相连接，前者向后者输出数据信号，后者向前者提供电源信号及传输数据信号。

所述的数据采集电路还包括设有多个的传感器和多路开关，传感器的输出接至多路开关的输入，多路开关的输出接至A/D转换器。

在使用时，将数据采集电路的传感器去感应被检测设备，由此获得感应信号，而后将感应信号输出给A/D转换器，由A/D转换器将采集的模拟信号转换为数字信号，并输出给微处理器，在微处理器内设有数据采集和USB接口控制软件，可以通过微处理器进行数据采集的控制和USB接口传输信号的控制；微处理器以及数据采集电路的工作电源从USB接口中获取；USB接口的作用在于提供微处理器与计算机之间的连接接口，实现微处理器与计算机之间的数据传递，微处理器采集的数据信息经USB接口传输给计算机，计算机需传递给微处理器的信号也是由USB接口实现传送；在计算机内装有数据分析与处理软件，通过该软件对数据进行分析处理，并将处理结果显示在计算机屏幕上。

本实用新型的有益效果是，由于采用了一个数据采集电路、一个A/D转换器、一个微处理器、一个USB接口来构成无损检测装置，通过USB接口与外部计算机如手提电脑等的相连接，使得该无损检测装置无须单独装接如电池等电源，而是取自于USB接口所连接的计算机的电源，同时，通过USB接口将数据传送给计算机，由计算机进行数据处理，既大大提高了该无损检测装置的数据处理功能，又使得该无损检测装置的体积较小而便于携带且利于维修；由于本实用新型无须电源，减少了原检测装置中电池的位置，而且由于本实用新型是通过USB接口将数据传递给计算机进行处理，处理后由计算机的屏幕进行显示，又减少了原检测装置中显示器的位置，为此可以使得无损检测装置的体积可以做得很小；本实用新型达到了体积小、处理能力强而无须单独电源的目的。

附图说明

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种基于USB接口的无损检测装置不局限于实施例。

图1是现有技术的无损检测装置的结构原理框图；

图2是本实用新型的结构原理框图；

图3是本实用新型实施例的结构原理框图；

图4是本实用新型实施例的微处理器+USB接口芯片的结构原理框图。

具体实施方式

图1是现有技术的无损检测装置，它通常包括有数据采集电路1′、A/D转换器2′、PC单片机3′和显示器4′，数据采集电路1′则包括了传感器以及滤波、放大等电路，通过传感器对被测设备进行感应，感应信号经A/D转换器2′进行模/数转换后，送入给PC单片机3′进行数据处理，而后将数据处理结果通过显示器4′显示出来，这样的结构必须要有单独的电源，而且由于装置的整体体积不便于设计的过大，特别对在役检测设备而言，因此，就无法使用大处理能力的单片机，从而使检测装置的处理能力受到局限；同时，由于装置中需提供电池的位置以及显示器的位置，使得装置的体积就会较大。

图2是本实用新型的一种基于USB接口的无损检测装置，它包括一个数据采集电路1、一个A/D转换器2、一个微处理器3、一个USB接口4；

其中，数据采集电路1主要包括传感器，数据采集电路1的作用在于通过其传感器采集被检测设备的感应信号，并将所述感应信号输出给A/D转换器2；A/D转换器2的作用在于将数据采集电路所采集的模拟信号转换为数字信号，并输出给微处理器3；微处理器的作用在于控制对数据的采集以及控制USB接口4与计算机5的数据传输；USB接口4的作用在于提供微处理器3与计算机5之间的连接接口，实现微处理器3与计算机5之间的数据传递，并向微处理器3及其数据采集电路1提供工作电源；此时的微处理器由于不需要对信号进行图像显示及后处理，所以检测通道数可进一步增加，或在不增加检测通道数时提高数据采集速率。

数据采集电路1的输出接至A/D转换器2的输入，前者向后者输出感应信号；A/D转换器2的输出接至微处理器3的输入，前者向后者输出数字信号；微处理器3与USB接口4相连接，前者向后者输出控制指令及需要传输的数据信号，后者向前者提供工作电源；USB接口4与外部计算机5相连接，前者向后者输出数据信号，后者向前者提供电源信号及传输的数据。

数据采集电路1还包括设有多个的传感器和多路开关，传感器的输出接至多路开关的输入，多路开关的输出接至A/D转换器。

在使用时，将数据采集电路1的传感器去感应被检测设备，由此获得感应信号，而后将感应信号输出给A/D转换器2，由A/D转换器2将采集的模拟信号转换为数字信号，并输出给微处理器3，在微处理器3内设有数据采集和USB接口控制软件，可以通过微处理器3进行数据采集的控制和USB接口4传输信号的控制；微处理器3以及数据采集电路1的工作电源从USB接口4中获取；USB接口4在于提供微处理器3与计算机5之间的连接接口，实现微处理器3与计算机5之间的数据传递，微处理器3采集的数据信息经USB接口4传输给计算机5，计算机5需传递给微处理器3的信号也是由USB接口4实现传送；在计算机5内装置有系统处理软件，通过该软件对数据进行分析处理，并将处理结果显示在计算机5屏幕上。

本实用新型的主要特征在于采用了USB接口4，USB是一些PC大厂商，如Microsoft、Intel等为了解决日益增加的PC外设与有限的主板插槽和端口之间的矛盾而制定的一种串行通信的标准，是应用在PC领域的新型接口技术。其实，早在1995年，就已经有PC机带有USB接口了，但由于缺乏软件及硬件设备的支持，这些PC机的USB接口都闲置未用。1998年后，随着微软在Windows98中内置了对USB接口的支持模块，加上USB设备的日渐增多，USB接口才逐步走进了实用阶段。USB使用一个4针插头作为标准插头。通过这个标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，并且不会损失带宽。现在生产的PC几乎都配备了USB接口，Microsft的Windows98、NT以及MacOS、Linux、FreeBSD等流行操作系统都增加了对USB的支持。目前我们使用的是USB1.1标准的接口，它的传输速度为12Mbps。而USB 2.0将设备之间的数据传输速度增加到了480Mbps，比USB 1.1标准快40倍左右，速度的提高对于用户的最大好处就是意味着用户可以使用到更高效的外部设备，而且具有多种速度的周边设备都可以被连接到USB 2.0的线路上，不像USB 1.1时代，因为高带宽使得更多的设备无需担心数据传输时发生瓶颈效应。USB具有高速和低速两种方式，主模式为高速模式，速率为12Mbps，另外为了适应一些不需要很大吞吐量和很高实时性的设备，USB还提供低速方式，速率为1.5Mb/s；USB的另一大优点是可以提供电源，这对于耗电量通常不大的数据采集装置中，完全可以采用总线供电的这种方式。

正是基于上述USB接口的作用，以及充分利用了人们随身携带有手提电脑的这一特点，本实用新型采用了一种带有USB接口的无损检测装置，通过USB接口与手提电脑相连接，利用USB接口所获得的手提电脑电源，向无损检测装置提供工作电源，同时，利用USB接口将无损检测装置所采集的数据信息传递给手提电脑，借助于手提电脑的强大信息处理能力，对数据进行分析处理，并在手提电脑的显示屏上予以显示。

图3、图4为一具体实施例即多通道金属磁记忆检测仪的结构原理框图和微处理器+USB接口芯片的结构原理框图；

图3中，数据采集电路1包括了温度传感器101、信号放大电路102；第一传感器111、第一滤波电路121、第一放大电路131；第二传感器112、第二滤波电路122、第二放大电路132；第三传感器113、第三滤波电路123、第三放大电路133；第四传感器114、第四滤波电路124、第四放大电路134；第五传感器115、第五滤波电路125、第五放大电路135；第六传感器116、第六滤波电路126、第六放大电路136；第七传感器117、第七滤波电路127、第七放大电路137；第八传感器118、第八滤波电路128、第八放大电路138；距离传感器119、接口电路129；多路开关120。

图4中，微处理器+USB接口芯片是一个带并行总线的USB接口器件，支持本地的DMA传输，它完全符合USB1.1规范，同时集成了SIE(串行接口引擎)、FIFO存储器、收发器以及电压调整器。其主端点的双缓冲配置增加了数据吞吐量并轻松实现实时数据传输。

这样，就使得该无损检测装置无须单独装接如电池等电源，而是取自于USB接口所连接的手提电脑的电源，同时，通过USB接口将数据传送给手提电脑，由手提电脑进行数据分析、处理，借助于手提电脑的强大处理能力，既大大提高了该无损检测装置的数据处理能力，又使得该无损检测装置的体积较小而便于携带。

Claims

1.一种基于USB接口的无损检测装置，其特征在于：它包括一个数据采集电路、一个A/D转换器、一个微处理器、一个USB接口，数据采集电路的输出接至A/D转换器的输入，前者向后者输出感应信号；A/D转换器的输出接至微处理器的输入，前者向后者输出数字信号；微处理器与USB接口相连接，前者向后者输出控制指令及需要传输的数据信号，后者向前者提供工作电源并转发前者送来的信号；USB接口与外部计算机相连接，前者向后者输出数据信号，后者向前者提供电源信号及传输的数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于USB接口的无损检测装置，其特征在于：所述的数据采集电路还包括设有多个的传感器和多路开关，传感器的输出接至多路开关的输入，多路开关的输出接至A/D转换器。