[发明专利]一种数据采集设备及采集方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种数据采集设备及采集方法，属于物理量采集的技术领域。

背景技术

数据采集是指从传感器和其它被测设备中采集数据信号的过程，在计算机广泛应用的今天，数据采集作为计算机与外部物理世界连接的桥梁，其重要性十分显著。

数据采集的目的是为了测量电压、电流、温度、压力或声音等物理现象，其准确的数据测量是数据采集的基础。现有技术中当数据采集设备具有较高采集精度和灵敏度时，设备尺寸较大，不方便使用和移动，而当数据采集设备的尺寸较小时，又无法保证数据采集的精度和灵敏度，尤其当被测设备给出的是微弱电压信号或本身是微弱的电阻变化时，现有技术中的数据采集设备无法进行准确的数据采集。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种数据采集设备，不仅数据采集精度高，而且数据采集设备体积小，方便使用与装载。

本发明的技术方案是：

本申请提供了一种数据采集设备，包括：采集模块、激励源、自动调零模块、处理模块、控制模块、温度采集模块、温度校准模块和传输模块；

采集模块分别与激励源和自动调零模块连接，用于采集被测设备变化的数据；

激励源的另一端与控制模块连接，用于在控制模块的控制下，与采集模块连接或断开；

自动调零模块的另一端与处理模块连接，用于将采集模块短路预设时间，使得处理模块获取常量误差；

处理模块的另一端与控制模块连接，用于对采集模块采集的数据进行处理，并将处理后的数据和常量误差发送给控制模块；

温度采集模块与温度校准模块连接，用于采集温度数据；

温度校准模块，还与控制模块连接，用于根据温度采集模块采集的温度数据对控制模块发送的修正后的数据进行温度校准，并将温度校准后的数据发送给控制模块；

控制模块还与传输模块连接，用于控制激励源与采集模块的连接或断开；还用于根据常量误差对处理后的数据进行修正，将得到的修正后的数据发送给温度校准模块；还用于接收温度校准模块进行温度校准后的数据，并将温度校准后的数据发送给传输模块；

传输模块，用于将温度校准后的数据发送给服务器。

其中，激励源与采集模块连接状态下，采集模块采集的是被测设备的微电阻被激励后的两端电压值；激励源与采集模块断开状态下，采集模块采集的是被测设备的微电压。

具体地，处理模块对采集模块采集的数据差分放大10倍后，再以2.5V基准电压为参考进行24bitA/D转换处理。

具体地，所述激励源为可控恒流激励源，其持续时间为处理模块中24bitA/D转换的采集时间。

具体地，所述温度校准模块利用神经网络模型u^*＝ANN(u,T)进行温度校准，其中u表示校准前的数据，u^*表示校准后的数据，T表示采集的温度数据。

进一步地，控制模块还用于将温度采集模块采集的温度数据和/或修正后的数据发送给服务器。

具体地，所述传输模块采用RS485通讯方式。

进一步地，所述控制模块将温度校准后的数据加密后再发送给传输模块，相应的，传输模块将向服务器传输加密后的数据。

本申请还提供了一种数据采集方法，包括：

采集被测设备变化的数据；

对采集的数据进行处理，并根据常量误差对处理后的数据进行修正，得到修正后的数据；

获取数据采集时的温度数据，并根据温度数据对修正后的数据进行温度校准；

将温度校准后的数据发送给服务器。

其中，采集的数据是微电压或者是微电阻被激励后其两端电压值。

本申请能产生的有益效果包括：

1)、本发明实施例提供的数据采集设备通过激励源和采集模块组成双路结构，不仅可以采集到被测设备的变化数据，而且通过自动调零模块消除了固有的常量误差，同时通过温度校准模块消除了由于温度变化导致的数据偏差，提高了数据采集的精度，同时由于具有温度校准模块，可以使得数据采集设备体积小，从而方便使用与装载；

2)、进一步地，处理模块通过差分运放和高位A/D转换处理，不仅可以增强弱信号的强度，而且提高了数据采集的灵敏度；

3)、进一步地，传输模块采用RS485通讯，降低了组网复杂性，提高了数据采集稳定性；

4)、进一步地，控制模块将温度校准后的数据加密后再发送给传输模块，传输模块将向服务器传输加密后的数据，提高数据传输安全性。

附图说明