[实用新型]一种基于群组开关的多通道振弦传感器通道扩展电路

说明书

本实用新型公开了一种基于群组开关的多通道振弦传感器通道扩展电路，包括多个用于温度测量和频率测量的振弦模块，与所述振弦模块相连接的且用于控制所述振弦模块电源开关状态的功率开关，与所述振弦模块相连接的且用于切换所述振弦模块至温度测量通道或频率测量通道的群组开关，以及与所述振弦模块、功率开关，以及群组开关相连接的且用于控制其逻辑工作的MCU。本实用新型的基于群组开关的多通道振弦传感器通道扩展电路将多个振弦模块与多个群组开关组合，在MCU控制下实现多路传感器数据采集；该扩展电路不仅测量准确、快捷、方便；而且可以实现温度测量和频率测量的循环切换，减少了测量过程中群组开关的数量。

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，具体地涉及一种基于群组开关的多通道振弦传感器通道扩展电路。

背景技术

振弦式传感器具有结构简单、坚固耐用、抗干扰能力强、测值可靠、精度与分辨力高和稳定性好等优点。其输出为频率信号，便于远距离传输，因而在土木、水利、矿山等领域得到广泛运用。振弦式传感器数据采集模块就是采集多个振弦式传感器的频率信号，并将频率值发送给上位机。一般多通道振弦式传感器数据采集模块的电路多由激振电路、拾振电路、温度测量电路、MCU和通讯电路组成。而激振、拾振的方法在各种多通道振弦式传感器数据采集模块各不一样，MCU的差别也较大。

多通道振弦式传感器数据采集装置是振弦式传感器采集装置的一种，是工程监测自动化系统的一个环节。它的特点是固定安装，多通道测量，远程数据传送等。一般振弦式传感器数据采集模块的电路多由激振电路、拾振电路、MCU和通讯电路组成，多通道采集模块是在上述基础上加上继电器或 MOS开关切换矩阵，满足通道选择要求。在控制方法上，主要是激振方法和频率测量上。一般采用扫频处理方法，在仪器的一个共振范围内，从低到高或从高到低。设定的一个频率步长，保证在一个固定的时间完成扫频激振。有两种方法，一是计算步长，通过定时器的定时，控制I/O口的变化；另一种是通过MCU的PWM功能实现扫频输出。在频率计算方法是，切换到拾振后，当第一脉冲来时，打开计时器，第n个脉冲后，终止定时器工作，定时时间为T，则频率为f＝n/T。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的一个目的在于提供一种基于群组开关的多通道振弦传感器通道扩展电路。所述扩展电路将多个振弦模块与多个群组开关组合，在MCU控制下实现多路传感器数据采集。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种基于群组开关的多通道振弦传感器通道扩展电路，包括多个用于温度测量和频率测量的振弦模块，与所述振弦模块相连接的且用于控制所述振弦模块电源开关状态的功率开关，与所述振弦模块相连接的且用于切换所述振弦模块至温度测量通道或频率测量通道的群组开关，以及与所述振弦模块、功率开关，以及群组开关相连接的且用于控制其逻辑工作的MCU。

优选地，所述振弦模块包括振弦传感器，所述振弦传感器包括频率测量引脚和温度测量引脚；所述MCU通过485总线向所述振弦传感器发送测量指令信号。

优选地，所述功率开关与所述振弦模块连接，所述MCU通过控制所述功率开关的通断状态，实现每个振弦模块的电源控制。

优选地，所述群组开关包括单刀双掷继电器，所述单刀双掷继电器包括不同的管脚，所述管脚与所述振弦传感器的对应的温度测量引脚或/和频率测量引脚相连接，从而实现所述群组开关在MCU控制下实现所述振弦传感器切换到不同的测量通道。

优选地，所述振弦模块均具有唯一的地址识别码，且所述MCU内部存储每个振弦模块的地址识别码。

优选地，所述MCU内部设有用于设置所述振弦模块数量和通道类型的寄存器。

优选地，所述MCU内部设有用于实时保存有每个通道的频率值或/和温度值的内存。