專利名稱:一種具有人工比測功能的傳感器自動采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種傳感器自動采集裝置,屬于自動檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著水利樞紐、道路、橋梁建設(shè)的蓬勃發(fā)展,工程安全監(jiān)測的重要性日益得到人們重視。振弦式傳感器是一種廣泛應(yīng)用于工程安全監(jiān)測的傳感器。目前應(yīng)用于工程安全監(jiān)測 系統(tǒng)的振弦式傳感器自動數(shù)據(jù)采集裝置的人工比測接口采用機械人工比測接口。機械人工比測接口由接口端子與多刀多位旋鈕機械開關(guān)組成,加接于振弦式傳感 器與數(shù)據(jù)采集模塊之間,人工比測時,采用人工旋轉(zhuǎn)機械開關(guān)切換振弦式傳感器至人工比 測接口。機械人工比測接口將增加一個或多個旋鈕開關(guān)固定于裝置中,當工程安全監(jiān)測系 統(tǒng)采用多個裝置時,成本將會提高。電子人工比測接口僅增加通道選擇器,且不固定于裝置 中,一個或多個工程安全監(jiān)測系統(tǒng)可共用一個通道選擇器,將有效降低成本。機械人工比測接口采用旋鈕開關(guān)為機械觸點式,壽命短、可靠性低。電子人工比測 接口采用高性能電子開關(guān)電路,壽命長、可靠性高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種傳感器數(shù)據(jù)采集裝置,可完成對多只振弦 式傳感器的自動化測量及人工比測,降低生產(chǎn)成本,提高測量可靠性。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種具有人工比測功能的傳感器自動采集裝 置,包括數(shù)據(jù)采集模塊、通道選擇器及電源模塊,其特征在于數(shù)據(jù)采集模塊與通道選擇器 相連,所述數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)置人工比測接口、通訊接口、電源接口和多個振弦式傳感器接 口,電源模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊的電源接口及通道選擇器相連,所述人工比測接口接入 振弦式傳感器人工讀數(shù)儀表。前述的具有人工比測功能的傳感器自動采集裝置,其特征在于所述數(shù)據(jù)采集模 塊的通信接口,進行人工比測時,數(shù)據(jù)采集模塊通過通信接口與通道選擇器連接,自動化測 量時通過通信接口與監(jiān)測計算機相連。前述的具有人工比測功能的傳感器自動采集裝置,其特征在于所述通道選擇器 包括第二微處理器,所述第二微處理器分別與第二電源電路、第二通信電路、置數(shù)鍵、顯示 電路相連,通道選擇器通過接口端子與數(shù)據(jù)采集模塊的第一電源電路、數(shù)據(jù)采集模塊的通 信接口、電源模塊的輸出接口連接。前述的具有人工比測功能的傳感器自動采集裝置,其特征在于所述通道選擇器 的用于選擇接入振弦式傳感器編號的置數(shù)鍵、顯示電路與第二微處理器相連,第二微處理 器與第二通信電路相連,所述第二通信電路與數(shù)據(jù)采集模塊相連,通過數(shù)據(jù)采集模塊的開 關(guān)電路將相應(yīng)的振弦式傳感器切換至人工比測接口。所述通道選擇器為可拆裝便攜式通道選擇器。通道選擇器可通過接口端子與數(shù)據(jù)采集模塊的電源、通信接口和電源模塊的輸出接口連接,使用置數(shù)鍵、數(shù)字顯示電路進行人工操作以選擇接入振弦式傳感器編號,將編號通過第二通信電路傳送至數(shù)據(jù)采模塊,由數(shù) 據(jù)采集模塊通過開關(guān)電路將相應(yīng)的振弦式傳感器切換至人工比測接口,以供振弦式傳感器 讀數(shù)儀表進行人工讀數(shù)。所述數(shù)據(jù)采集模塊包括第一微處理器、第一電源電路、第一通信電路、時鐘電路、 開關(guān)電路、測量電路、傳感器接口端子、人工比測接口端子,所述人工比測接口端子、傳感器 接口端子與開關(guān)電路相連,開關(guān)電路與測量電路相連,測量電路與第一微處理器相連,第一 微處理器同時與第一電源電路、時鐘電路、第一通信電路和開關(guān)電路相連,電源電路同時與 測量電路相連。數(shù)據(jù)采集模塊可同時接入多只振弦式傳感器,能按任意設(shè)定的時間自動啟 動進行單檢、巡測、選測和暫存數(shù)據(jù),并具有掉電保護功能??山邮毡O(jiān)控計算機的命令設(shè)定、 修改時鐘和測控參數(shù)??蓪捍鏈y量數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控計算機進行存貯、處理及圖表輸出。所述電源模塊包括穩(wěn)壓電路、變壓器、電池、輸入輸出接口端子,所述輸入接口端 子與外部交直流電源或電池相連。電源模塊可于輸入接口處采用外部交直流供電或直接采 用內(nèi)部電池供電,輸出直流固定電壓以保證數(shù)據(jù)采集模塊、通道選擇器電源供給。本發(fā)明所達到的有益效果本發(fā)明的具有人工比測功能的傳感器自動采集裝置,可完成對多只振弦式傳感器 的自動化測量及人工比測,有效降低生產(chǎn)成本,提高測量可靠性。
圖1是裝置系統(tǒng)組成框圖;圖2是圖1的數(shù)據(jù)采集模塊組成框圖;圖3是圖1的通道選擇器組成框圖;圖4是圖1的電源模塊組成框圖。
具體實施例方式圖1所示為帶電子人工比測接口的振弦式傳感器自動數(shù)據(jù)采集裝置系統(tǒng)組成框 圖,裝置由數(shù)據(jù)采集模塊1、通道選擇器2及電源模塊3組成。數(shù)據(jù)采集模塊1可同時接入 多個振弦式傳感器。當自動化測量時,通道選擇器2不接入裝置。由電源模塊3直接給數(shù) 據(jù)采集模塊1供電,數(shù)據(jù)采集模塊1按設(shè)定時間及周期對接入傳感器進行測量,測量數(shù)據(jù)存 貯于數(shù)據(jù)采集模塊1內(nèi)。數(shù)據(jù)采集模塊1的通信接口直接與監(jiān)測計算機相連,存貯的數(shù)據(jù) 可由監(jiān)測計算機的應(yīng)用軟件獲得并進行存貯、處理及圖表輸出。當進行人工比測時,通道選 擇器2接入裝置,由電源模塊3給通道選擇器2供電,數(shù)據(jù)采集模塊1的通信接口與通道選 擇器2的通信接口相連,使用通道選擇器2選擇需人工比測的振弦式傳感器的編號,并將編 號通過其通信接口傳送至數(shù)據(jù)采集模塊1,由數(shù)據(jù)采集模塊1將選擇的振弦式傳感器切換 至其電子人工比測接口供人工讀數(shù)儀表進行讀數(shù)。圖2所示為圖1中數(shù)據(jù)采集模塊1的組成框圖,數(shù)據(jù)采集模塊1由第一微處理器 11、第一電源電路12、第一通信電路14、時鐘電路13、開關(guān)電路15、測量電路16、傳感器接口 端子17、人工比測接口端子18組成。第一微處理器11采用STC89C58RD+單片機,內(nèi)含16K 字節(jié)EEPROM存貯芯片(用于暫存測量數(shù)據(jù),并實現(xiàn)掉電保護)。第一電源電路12采用低壓差線性穩(wěn)壓器件,對輸入電壓進行二次穩(wěn)壓,并使用DC-DC電源變換技術(shù)給測量電路16供 電。子選手自動化測量時,第一微處理器11通過第一通信電路14與監(jiān)測計算機通信,接受 其指令,或接受時鐘電路13按設(shè)定時間及周期發(fā)出的控制信號,操控開關(guān)電路15將傳感器 接口端子17接入的振弦式傳感器切換至測量電路16進行測量,測量數(shù)據(jù)存入第一微處理 器11內(nèi),并可按監(jiān)測計算機指令將測量數(shù)據(jù)通過第一通信電路14傳送至監(jiān)測計算機。人 工比測時,第一微處理器11通過第一通信電路14與通道選擇器2通信,接收人工比測傳感 器編號,操控開關(guān)電路15將傳感器接口端子17接入的振弦式傳感器切換至人工比測接口 端子18,供人工讀數(shù)儀表進行讀數(shù)。圖3所示為圖1中通道選擇器2的組成框圖,通道選擇器由第二微處理器21、第 二電源電路22第二通信電路23、置數(shù)鍵24、顯示電路25組成。第二微處理器21采用 STC125412AD單片機,第二電源電路22采用低壓差線性穩(wěn)壓器件,對輸入電壓進行二次穩(wěn) 壓供第二微處理器21、第二通信電路23、置數(shù)鍵24、顯示電路25電路使用。第二通信電路 23采用65LBC184芯片,置數(shù)鍵24采用2個長柄輕觸按鍵開關(guān),一個作為數(shù)字增加鍵,一個 作為數(shù)字減小鍵,顯示電路25采用的顯示器件2位8段集成數(shù)碼管,顯示人工比測的振弦 式傳感器的編號。第二微處理器21監(jiān)視置數(shù)鍵24的狀態(tài),根據(jù)按鍵的狀態(tài)增加或減小人 工比測的振弦式傳感器的編號,并通過顯示電路25將其顯示,同時將編號通過第二通信電 路23傳送至數(shù)據(jù)采模塊1,以實現(xiàn)控制數(shù)據(jù)采集模塊切換相應(yīng)編號的振弦式傳感器至電子 人工比測接口的功能圖4所示為圖1中電源模塊3的組成框圖,由穩(wěn)壓電路31、變壓器32、電池33組 成。當采用交流220V供電時,交流220V電接入變壓器32,變壓器32輸出低壓交流電至穩(wěn) 壓電路31,經(jīng)穩(wěn)壓電路31后輸出固定電壓直流電,并同時給電源模塊3內(nèi)的電池充電。當 采用直流電供電時(如太陽能電池),直流電接入穩(wěn)壓電路31,經(jīng)穩(wěn)壓電路31后輸出固定 電壓直流電,并同時給電源模塊3內(nèi)的電池充電。當沒有外部電源接入時,由電池33直接 給數(shù)據(jù)采集模塊、通道選擇器供電,從而保證裝置在野外復雜環(huán)境下沒有可靠電源時的可 靠工作。1、裝置由數(shù)據(jù)采集模塊、通道選擇器及電源模塊組成,數(shù)據(jù)采集模塊提供人工比 測接口接入人工讀數(shù)儀表,并使用電子開關(guān)切換傳感器至人工比測接口。2、裝置使用可拆裝便攜式通道選擇器選擇人工比測傳感器,自動化測量時,通道 選擇器不接入裝置。3、裝置在人工比測時,通道選擇器使用數(shù)據(jù)采集模塊自動化測量時與監(jiān)測計算機 通信的通信接口,無需另配通信接口。4、裝置在人工比測時,通道選擇器使用裝置原有電源模塊供電,無需自帶電源。5、裝置的通道選擇器配有輕觸按鍵和數(shù)字顯示。1、裝置由數(shù)據(jù)采集模塊通過電子開關(guān)切換傳感器至人工比測接口,提高了人工比 測接口的可靠性,節(jié)約了生產(chǎn)成本,同時縮小了裝置的體積。2、裝置使用可拆裝便攜式通道選擇器選擇人工比測傳感器,達到了在一個或多個 工程中只需使用一個通道選擇器即可完成所有接入傳感器的人工比測,提高了人工比測接 口的可靠性,并便于裝置的維護更換,節(jié)約生產(chǎn)成本,同時縮小了裝置的體積。裝置中安裝的數(shù)據(jù)采集模塊不僅限于振弦式傳感器數(shù)據(jù)采集模塊一種,差阻式傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、標準量輸出傳感器數(shù)據(jù)采集模塊等也可應(yīng)用以上方案,提供電子人工 比測接口,并可混合裝配于裝置中。
以上已以較佳實施例公開了本發(fā)明,然其并非用以限制本發(fā)明,凡采用等同替換 或者等效變換方式所獲得的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種具有人工比測功能的傳感器自動采集裝置,包括數(shù)據(jù)采集模塊、通道選擇器及電源模塊,其特征在于數(shù)據(jù)采集模塊與通道選擇器相連,所述數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)置人工比測接口、通訊接口、電源接口和多個振弦式傳感器接口,電源模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊及通道選擇器相連,所述人工比測接口接入振弦式傳感器人工讀數(shù)儀表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有人工比測功能的傳感器自動采集裝置,其特征在于所 述數(shù)據(jù)采集模塊的通信接口,進行人工比測時,數(shù)據(jù)采集模塊通過通信接口與通道選擇器 連接,自動化測量時通過通信接口與監(jiān)測計算機相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有人工比測功能的傳感器自動采集裝置,其特征在于所 述通道選擇器包括第二微處理器,所述第二微處理器分別與第二電源電路、第二通信電路、 置數(shù)鍵、顯示電路相連,通道選擇器通過接口端子與數(shù)據(jù)采集模塊的第一電源電路、數(shù)據(jù)采 集模塊的通信接口、電源模塊的輸出接口連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有人工比測功能的傳感器自動采集裝置,包括數(shù)據(jù)采集模塊、通道選擇器及電源模塊,其特征在于數(shù)據(jù)采集模塊與通道選擇器相連,所述數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)置人工比測接口、通訊接口、電源接口和多個振弦式傳感器接口,電源模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊的電源接口及通道選擇器相連。本發(fā)明的具有人工比測功能的傳感器自動采集裝置,可完成對多只振弦式傳感器的自動化測量及人工比測,有效降低生產(chǎn)成本,提高測量可靠性。
文檔編號G01D5/12GK101846530SQ201010132008
公開日2010年9月29日 申請日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者劉果, 徐建峰, 李之中, 李桂平, 藍彥, 鄧檢華 申請人:國網(wǎng)電力科學研究院;南京南瑞集團公司