[实用新型]一种多通道集成式传感器数据采集器

权利要求书

1.一种多通道集成式传感器数据采集器，其特征在于，包括主控板、激励接口板、信号调理板、采集卡和电源模块；

所述主控板，接收并解析上位机发送的包含对激励接口板或信号调理板进行设置的指令，将指令发送给激励接口板或信号调理板，并回馈设置结果信号；

所述激励接口板，包括激励电路以及分别与其相连接的多路传感器接口，通过传感器接口向传感器提供激励，其中激励电路包括电压激励电路、恒流激励电路和程控电压激励电路；

所述信号调理板，通过传感器接口接收传感器发送的信号并进行包括放大、滤波在内的调理，将调理后的信号发送给采集卡；

所述采集卡，包括多个并行的采集通道，每个采集通道设有独立AD转换器，将信号调理板发送的信号进行同步数字化处理后发送给上位机。

2.如权利要求1所述的多通道集成式传感器数据采集器，其特征在于，所述的主控板将上位机发送的指令通过SPI接口或DIO接口发送到激励接口板或信号调理板，再通过SPI、DIO回馈的设置结果通过串口发送回给上位机。

3.如权利要求1所述的多通道集成式传感器数据采集器，其特征在于，所述的主控板还通过扩展的CAN和/或RS485接口与扩展采集模块相连接，主控板将扩展采集模块所采集的信号实时反馈给上位机。

4.如权利要求1所述的多通道集成式传感器数据采集器，其特征在于，所述的激励电路包括24V限流电压激励电路、4mA恒流激励电路和0～10V的程控电压激励电路；其中，限流电压激励电路、恒流激励电路与传感器接口之间还设有选择继电器；

所述的程控电压激励电路包括基准电路、DA转换模块、放大器和反相器，基于基准电路提供的0～2.5V电压，主控板根据需要的电源通过SPI、DIO接口对DA转换模块发出设置指令，再通过固定倍数的放大器和反相器，完成0～±10V激励的输出。

5.如权利要求4所述的多通道集成式传感器数据采集器，其特征在于，所述的程控电压激励电路在输出激励时还向信号调理板发送激励反馈信号。

6.如权利要求1或4所述的多通道集成式传感器数据采集器，其特征在于，所述的信号调理板包括依次设置的：

功能选择模块，基于程控继电器的模拟开关对输入的电流/电压信号进行切换，其中电流支路与电压支路之间设有将电流信号转换为电压信号的采样电阻；

信号选择模块，基于程控继电器的模拟开关对包括检测信号、校准信号、激励反馈信号的支路进行切换；

信号放大模块，包括分别设有多级增益的前置放大器和二级放大器，基于程控继电器的模拟开关选择放大的增益倍数；

滤波选择模块，基于程控继电器的模拟开关对直通或滤波器的支路进行切换。

7.如权利要求6所述的多通道集成式传感器数据采集器，其特征在于，所述的信号调理板还包括设置在功能选择模块之前的耦合选择模块；基于程控继电器的模拟开关对输入直流/交流信号进行切换，其中交流支路上设有转换电容；

所述的信号放大模块中，前置放大器的增益范围为1-1000倍，10倍步进；二级放大器为适配量程的增益放大，增益范围为1-8倍，2倍步进；

所述的滤波选择模块中，滤波器采用3路4阶的低通滤波器以滤掉高频噪声和无用信号。

8.如权利要求6所述的多通道集成式传感器数据采集器，其特征在于，所述的主控板根据采集卡采集通道所对应的传感器接口接收的信号类型，分别对功能选择模块、信号选择模块、信号放大模块、滤波选择模块发出选择指令，由程控继电器完成功能选择。

9.如权利要求1所述的多通道集成式传感器数据采集器，其特征在于，所述的电源模块包括电池、电源管理模块和电源转换模块，电池通过管理模块向上位机提供12V的电源电压，通过管理模块、电源转换模块提供3.3V、5V、15V和24V电源电压。

10.如权利要求1所述的多通道集成式传感器数据采集器，其特征在于，还将主控板、激励接口板、信号调理板、采集卡在上位机基础上进行以下集成：

所述的上位机是包括上位机主板和显示屏的笔记本式一体化机；

并在上位机主板的一侧设置主控板，在主控板下侧设置信号调理板和接口激励板电池，在接口激励板的旁侧设置电池，在上位机主板下方设置电源管理板和电源转换板。