[发明专利]一种组合式传感器

摘要

本发明公开了一种组合式传感器，包括依次连接的接口模块、处理模块及感知模块；接口模块包括用户接口、对处理模块接口及电源控制电路，处理模块包括对接口模块接口、处理器电路、信号处理电路、信号采样电路及对感知模块接口，感知模块包括对处理模块接口、信号调理电路、感知元件及激励电路，感知元件对被测物质在激发状态或非激发状态下的参量进行感知并转化为电量，信号调理电路对感知元件的输出信号进行前处理，而后信号输出给处理模块的信号处理电路进行保护、滤波及增益的后处理，信号采样电路对处理后信号进行数字采样，处理器电路对采样信号进行计算处理，并通过接口模块和外部进行数据交互。

主权项

一种组合式传感器，其特征在于，包括依次连接的：接口模块、处理模块以及感知模块；其中，所述接口模块包括：用户接口、对处理模块接口以及电源控制电路，其中，所述用户接口为所述组合式传感器对外部的接线端口，包括：第一供电线接口、第一控制线接口以及第一通讯接口，所述第一供电线接口接外部供电线，所述第一控制线接口接外部控制线，所述第一通讯接口接外部通讯线；所述对处理模块接口是接口模块连接处理模块的电气连接接口，包括：第二供电线接口、第二控制线接口以及第二通讯接口，其中，所述第二控制线接口与所述第一控制线接口相连接，所述第二通讯接口与所述第一通讯接口相连接；所述电源控制电路与所述第一供电线接口相连接，把外部输入的电源变换为三个模块需用的通用电源，再连接至所述第二供电线接口并输送电力；所述处理模块包括：对接口模块接口、处理器电路、信号处理电路、信号采样电路、算法库、第一参数区以及对感知模块接口，其中，所述对接口模块接口是处理模块连接接口模块的电气连接接口，包括分别连接所述接口模块的第二供电线接口、第二控制线接口以及第二通讯接口的：第三供电线接口、第三控制线接口以及第三通讯接口；所述第三供电线接口、第三控制线接口以及第三通讯接口皆连接至所述处理器电路；所述第三供电线接口还连接至所述信号处理电路、信号采样电路以及对感知模块接口并输送电力；所述处理器电路对所述接口模块、处理模块以及感知模块进行控制，还通过对接口模块接口输出对外部控制信号；所述信号处理电路连接至所述对感知模块接口，对来自于感知模块信号进行保护、滤波及增益的后处理；所述信号采样电路连接至信号处理电路，对处理后的信号进行数字采样；所述信号采样电路还连接至所述处理器电路，所述处理器电路读取感知模块参数区信息，并输出控制信号到感知模块控制激励电路和信号调理电路；所述算法库连接至所述处理器电路，其为存储区域，包含一种或多种算法，这些算法按种类进行编码，通过编码进行索引；所述第一参数区连接至所述处理器电路，亦为存储区域，包含处理模块的配置数据，以及用户可进行再配置的参数；算法库和参数区都是非易失性存储区域；所述对感知模块接口是处理模块连接感知模块的电气连接接口，包括：第四供电线接口、第四信号接口、第四控制线接口以及第四参数接口，其中，所述第四供电线接口与所述第三供电线接口相连接，所述第四信号接口与所述信号处理电路相连接，所述第四控制线接口和第四参数接口皆连接至所述处理器电路；所述感知模块包括：对处理模块接口、信号调理电路、感知元件、激励电路以及第二参数区，其中，所述对处理模块接口是感知模块连接处理模块的电气连接接口，包括分别连接所述处理模块的第四供电线接口、第四信号接口、第四控制线接口以及第四参数接口的：第五供电线接口、第五信号接口、第五控制线接口以及第五参数接口；其中，第五供电线接口连接所述信号调理电路、感知元件、激励电路以及第二参数区并输送电力；所述第五信号接口与所述信号调理电路相连接，所述第五控制线接口与所述激励电路相连接，所述第五参数接口与所述第二参数区相连接；所述信号调理电路与所述感知元件相连接，所述感知元件对被测物质在激发状态或非激发状态下的参量进行感知并转化为电量，所述信号调理电路对感知元件的输出信号进行前处理，包括整形、变换、切换及增益，经调理后的信号通过对处理模块接口输出给处理模块的信号处理电路进行后处理；所述激励电路是对被测物质产生激励信号的电路，由处理模块的处理器电路控制或自主激发；所述第二参数区为存储区域，存储感知模块的本征参数，包括激励电路、感知元件、信号调理电路的结构、电气、光学、化学及声学特性；第二参数区是非易失性存储区域，在感知模块非上电状态下参数永久保存，在通过对处理模块接口接到处理模块后，可被处理模块的处理器电路读取其中内容进行配置及在调试状态下进行标定参数修改操作。