[发明专利]一种多通道压力采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种多通道压力采集系统。

背景技术

目前，国内现有技术中测量多通道的压力数据时多是将多个独立的压力传感器组装在一个机械结构上，组合成多通道的压力采集系统，每一个压力传感器在一套独立组件中，具有各自独立的采集电路，由此不可避免的造成硬件资源浪费，并导致采集装置体积大、重量大、成本高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种多通道压力采集系统。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种多通道压力采集系统，包括主控电路、AD转换电路、通道切换电路、传感器电路；所述主控电路、AD转换电路、通道切换电路、传感器电路依次连接，主控电路还与通道切换电路连接；

所述主控电路、AD转换电路、通道切换电路之间的连接为信号源电路，传输传感器信号；所述主控电路、通道切换电路之间的电路为控制通信电路，主控电路通过控制通信电路对通道切换电路的信号源电路接口的通道切换进行控制；

所述通道切换电路内设有模拟开关阵列，传感器电路中对应模拟开关阵列设置有传感器阵列，传感器阵列中每一传感器以独立通道接至模拟开关阵列。

所述传感器电路由传感器阵列、恒流源电路组成，基准电压源和运算放大器构成恒流源电路为传感器阵列供电，传感器基于感应产生电信号，压力传感器的数量与通道数量一致。

所述通道切换电路由模拟开关阵列、译码器和放大器组成，控制通信电路接至译码器与模拟开关阵列，控制模拟开关阵列中模拟开关的通断，模拟开关阵列中模拟开关通路时对应的传感器阵列中传感器发送数据至放大器，放大器连接至AD转换电路。

所述AD转换电路由ADC芯片和信号调理电路组成，信号调理电路连接至通道切换电路并完成信号调理，ADC芯片输出连接至主控电路。

所述恒流源电路由基准电压源和运算放大器构成。

所述传感器阵列为压力传感器阵列。

所述主控电路由RS-422接口电路、电源变换电路、微处理器、AD控制接口电路和通道控制接口电路组成，电源变换电路接入外部电源并完成电平转换，RS-422接口电路接入至计算机并实现外部通信，AD控制接口电路连接所述AD转换电路，通道控制接口电路连接所述通道切换电路；RS-422接口电路、电源变换电路、AD控制接口电路和通道控制接口电路均连接至微处理器。

所述微处理器内包括解算模块、控制模块、AD读写模块、通道控制模块、串口收发模块、参数存储模块；AD读写模块连接所述AD控制接口电路，通道控制模块连接所述通道控制接口电路，串口收发模块连接所述RS-422接口电路，参数存储模块连接串口收发模块，结算模块连接AD读写模块，控制模块连接以上所有模块。

所述微处理器为TMS320F28335系列芯片，通过SPI总线与AD转换电路通信。

所述放大器为AD620，AD620的引脚1和引脚8之间并联一个电阻，使放大倍数固定为120倍；所述压力传感器阵列中压力传感器为NPP-301A，NPP-301A的引脚5和引脚8之间并联一个电阻，以减小温度变化引起的灵敏度误差。

本发明的有益效果在于：除传感器为每通道配一个外，其他数据处理电路共用一套电路，大大节约了硬件资源，具有体积小、重量轻，成本低的优点，并且整体还具有采集速率快、精度高的优点。

附图说明

图1是本发明的原理示意图；

图2是图1中微处理器的内部原理示意图；

图3是本发明使用时的流程示意图。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1所示的一种多通道压力采集系统，包括：传感器电路、通道切换电路、A/D转换电路、主控电路、数据记录装置；所述通道切换电路分别与传感器电路、A/D转换电路电连接，所述主控电路分别与通道切换电路、A/D转换电路电连接；

所述传感器电路主要由压力传感器、基准电压源和运算放大器组成，基准电压源和运算放大器构成恒流源为压力传感器供电，压力传感器感应压力产生电压信号，压力传感器的数量与通道数量一致；

所述通道切换电路主要由模拟开关、译码器和仪表放大器组成，译码器与模拟开关共同构成压力测试通道的选择开关，某一时刻只输出一路压力信号，多通道的压力信号可以循环输出，由于压力传感器输出的信号电压很小，需要通过仪表放大器放大后再送入A/D转换电路；