[发明专利]一种总线结构的数据采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及电信号的测量测试领域，具体的涉及一种总线结构的数据采集装置。

背景技术

数据采集装置广泛应用于用于电压、电流和电阻等电信号的测量，以及温度、压力和流量等非电信号的测量。目前，针对多路的总线结构的数据采集器，主要有两类，有VXI总线、PXI总线等开放体系结构，符合工业标准总线的测量装置，其板卡可以由任何厂商实现，其昂贵的系统搭建成本使得中小型数据采集系统的用户无力承担。另一类是基于厂商特定的背板总线结构，这种结构提供了灵活的系统搭建能力以及低廉的系统搭建成本。

发明人在实现本发明的过程中发现，基于特定背板总线结构的数据采集装置，在进行电流信号的测量时，电流保护电路都在万用表模块上，当万用表模块故障或意外拔出时，对于被测设备或器件不能形成有效的保护，造成被测设备或器件的损坏。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种总线结构的数据采集装置，当万用表模块故障或意外拔出时，有效保护被测设备或器件，避免造成被测设备或器件的损坏。

为达上述目的，本发明实施例提供了一种总线结构的数据采集装置，所述数据采集装置包括：主控单元、背板单元和模块卡，所述主控单元通过所述背板单元与所述模块卡相连接；所述背板单元的电流总线上设置有保护电路。

本发明实施例的有益技术效果在于，在背板总线上设置钳位电路，可以在出现万用表模块故障或意外拔出时对电流总线上的电压进行钳位保护，限制电流总线上的电压，保护被测装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种总线结构的数据采集装置的结构示意图；

图2本发明实施例1的背板电流总线的钳位电路结构示意图；

图3本发明实施例2的背板电流总线的钳位电路结构示意图；

图4本发明实施例3的背板电流总线的钳位电路结构示意图；

图5为本发明实施例4的背板电流总线的钳位电路结构示意图；

图6为本发明实施例4的背板电流总线的钳位电路的工作区间示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例的一种总线结构的数据采集装置的结构示意图。如图1所示，该数据采集装置包括：数字主控板部分、背板部分和子卡部分。数字主控板部分包括：数字主控板、接口单元、显示单元、键盘输入、供电单元。背板部分包括：模拟总线部分、数字通信/控制总线、子卡供电。子卡部分包括：通道卡(电流卡)、和/或测量卡。下面分别描述上述各部分的功能：

背板部分(背板模块)：作为连接主机和子卡的“桥梁”，通过背板上的模拟总线，可以将被测信号互相连接；通过背板上的通信总线，主机(主控板)可以向子卡发送命令和接受测量数据。另外，各个子卡的供电也是通过背板进行提供的。

通道卡(电流卡)：实现多路通道的电流信号的开关与测量控制。

测量卡(万用表卡)：用来测量通过各种类型子卡连接进来的“电信号”，主要可以测量交直流电压、交直流电流和电阻。对于电流信号的测量，是通过采样电阻R，将被测电流信号I转换成为电压信号V进行测量的，通过欧姆定律I＝U/R，可以计算出电流信号的大小。

下面以测量电流信号为例，说明上述数据采集装置的工作方式和原理。

首先，将通道卡(电流卡)与测量卡分别插入主机的5个槽位中的任意两个，并将电流信号连接至通道卡的某一通道。

然后，打开主机电源，主机启动并开始自检和槽位的子卡扫描，主机正常启动后，已经插入子卡的槽位指示灯会亮起，标识槽位的子卡已经插入并可以正常工作。

接着，通过主机的前面板建立通道测量任务，即打开通道卡的电流信号输入的通道并进行测量，此时数字主控卡将指令通过背板的数字通信总线发送到通道卡的处理器，然后通道的处理器会将根据接收到的主机指令进行接通相应电流测量通道的相关操作。