[实用新型]多点数字检测仪

说明书

本实用新型属于工业生产中大型机电化工设备等的多通道监控、故障检测或相似材料试验中的多点压力、位移量检测的多点数字检测仪。

随着工业生产中自动化程度的提高，急需解决设备在使用过程中在线检测问题，由于受工业生产环境的影响，大型系统检测设备的使用受到限制。如目前开发较多的以IBM－PC机为处理机的检测系统，该类检测系统体积大、成本高、要求特殊的计算机使用环境，因此，不能满足工程检测的要求。

本实用新型的目的在于设计一种体积小，成本低、抗干扰能力强，且检测点数与速度都能满足工程检测要求的多点数字检测仪。

本实用新型的特征是由多路模拟开关选择器（1）、信号跟随与放大器（2）、A／D转换器（3）、单片机应用部分（4）、键盘和数码显示器接口部分（5）组成，其连接关系为：多路模拟开关（1）中IC1－1～IC1－8的［OOT］经过电阻R1与信号跟随与放大器（2）的M端相连，IC1－1～IC1－8的S0～S3，IC8的A、B、C、D端分别与单片机应用部分（4）的P1.0～P1.7相连，信号跟随与放大器（2）中IC4的输出端E与A／D转换器（3）的输入端Vin相连，且IC4输出端通过电容C1接地。单片机应用部分（4）的B1端与A／D转换器（3）的CS1相连，B2端与键盘和数码显示器接器部分（5）的CS2端相连，且（3）、（4）、（5）的8位数据线分别通过端口D3、D4、D5相连，键盘和数码显示器接口部分（5）IC7的E1端和E2端分别与键盘LD1的F1端和显示器LD2的F2端相连，单片机应用部分（4）通过RS－232串行接口与外接微机（MC）通讯。

本实用新型的优点是体积小、成本低、抗干扰能力强，是一种检测点数和检测速度都能满足一般工程检测要求的仪器。

附图说明：图1是本实用新型的原理方框图。图中（1）为多路模拟开关选择器；（2）为信号跟随与放大器；（3）为A／D转换器；（4）为单片机应用部分；（5）为键盘与数码显示器接口部分。图2是图1中信号跟随与放大器（2）的电路图，图3是图1中多路模拟开关选择器（1）的电路图。

现结合附图对本实用新型的工作原理及过程作进一步说明，本实用新型由多路模拟开关（1），信号跟随与放大器（2），A／D转换器（3），单片机应用部分（4），键盘和数码显示器接口部分（5）组成，多数模拟开关转换器（1）由模拟开关芯片IC1－1～IC1－8和译码芯片IC8组成，信号跟随与放大器（2）由电压跟随器IC2，可变增益放大器IC3，二级放大器IC4，可变增益选择开关K1，多路电阻选择开关IC5等芯片组成。A／D转换部分（3）由12位A／D转换器IC6组成，单片机应用部分（4）由IC9等芯片组成，键盘与数码显示器接口部分（5）由键盘、显示器接口芯片IC7，12位键盘LD1，LED显示器LD2组成，多路模拟开关IC1－1～ID1－8可采用型号为74HC4067的模拟开关，电压跟随器IC2，放大器IC3，IC4可采用型号为OP07ED集成块，A／D转换器IC6可采用12位A／D转换器AD574KJ，多路电阻选择开关IC5，可采用CD4051芯片，单片计算机IC9可采用80C31芯片，模拟开关片选择码片IC8可从用CD4515，键盘显示器接口芯片IC7可从用8279芯片，可变增益放大器五档电阻R4－1，…，R4－5的选通由模拟开关IC5的H，I，J电平决定，H，I，J分别与旋钮开关的K1－2，K1－3，K－4相连，K1－5通过两个二极管L1，L2分别与H，I相连，H，I，J分别通过R6与地相连，旋钮开关K1的公共输入端与  12V电源相连。当该仪器工作时，首先将各待测物理量通过相应的传感器转化为多路模拟信号，这些多路待测信号由模拟开关IC1－1～IC1－8进行选通，选通待测信号后，将该路信号输入电压跟随器IC2，以克服模拟开关所存在的导通电阻的影响，跟随器IC2的输出端M3通过电阻R2与可变增益放大器IC3的输入端N1相连，增益改变通过IC3的输入端N1与输出端N2之间跨接电阻阻值的改变而获得的其跨接电阻模拟开关IC5选通确定。可变增益放大器IC3的输出端N2与二级放大器IC4的输入端P通过电阻R3串接，RC4输出送至A／D转换IC6，转换后的12位数通过IC9由数据总线读出，送至6264存贮器暂存，然后，经过一段时间（由用户设定）模拟开关选通下一个通道，以此工作下去，直至N个通道（由用户设定）全部巡测一片后，模拟开关又重新回到0＃通道，等待下一轮巡测，所转换的数经数字滤波后可通过IC7从LED显示器显示出来或通过RS－232接口向外接微机发送。程序设定，每隔约4秒钟，按监控通道代号向LED显示器循环送显监控通道号的转换值。