[发明专利]一种32回路模拟信号遥测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于智能配电、工业自动化等领域的一种多路模拟信号遥测装置。通过配接电压或电流互感器、变送器等元件，用于集中采集电流、电压、功率、温度、湿度、压力、流量等模拟信号，经过本装置转换成数字信号后经由通讯连接实现与监控系统的数据交换，从而实现远程遥测的功能。属配电智能化元件技术领域。

背景技术

目前现有的单路或多路模拟信号采集装置一般使用图1和图2这两种实现方式：

方式一：参见图1，使用多路模拟开关切换输入通道；使用全波整流电路把输入信号转换成直流电压。

方式二：参见图2，使用多路模拟开关切换输入通道；使用交流采样方式；使用多路单功能AD转换芯片。

方式一和方式二各自存在以下不足：

方式一：电路结构复杂、谐波测量不准确

如图1，用整流方式把交流信号转换为直流信号再进行模数转换处理，一般都需要先将输入信号经过调理后，再进行半波或全波整流，然后接入低通滤波电路，而低通滤波会造成信号中谐波含量的衰减，导致信号经过此方式的交流-直流转换后，后级的模数转换芯片已无法准确测量到输入信号中的谐波分量，从而造成测量误差。

方式二：输入信号通道受限、电路结构复杂

如图2，使用交流采样可以很好的避免出现整流方式所存在的谐波测量不准确地问题，但由于要进行真有效值计算，需要把输入信号先做离散处理，运算时间长，而真有效值运算的数据量大，输入采集路数过多会直接影响到系统的反应时间，所以必须要使用高速CPU或DSP来处理。且如果要实现多路信号的采集，在硬件结构上必须使用多个模数转换芯片和模拟开关进行信号通道切换，降低了系统可靠性，增加了产品成本及系统复杂程度。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可以简化CPU外围硬件电路结构、降低了系统成本、提高了系统可靠性的32回路模拟信号遥测装置。

本发明的目的是这样实现的：一种32回路模拟信号遥测装置，包括电源电路、信号采集电路、第一电压基准电路、第二电压基准电路、485通讯电路和CPU，

所述CPU使用美国Microchip公司生产的带DSP内核高速16位单片机DSPIC33FJxxxGPx10作为中央处理单元，其芯片内带DSP内核，具有多达32路模数转换通道，

所述第一电压基准电路由一个电压基准电路和一个电压缓冲器构成，所述第一电压基准电路电压输出接到输入信号的公共端，提供给所有32路输入信号一个直流偏移电压，32路输入信号分别进入独立的信号采集电路进行采样转换，再分别经过一个信号滤波电路，各自接入CPU的32路模拟输入端，

所述第二电压基准电路包括一个电压基准电路，所述第二电压基准电路的输出接到CPU的电压基准输入端，

所述CPU的两个串行通讯口的一个通讯口经过485通讯电路的一个光耦隔离电路连接到RS485转换芯片的一个485，CPU的两个串行通讯口的另一个通讯口经过485通讯电路的另一个光耦隔离电路连接到RS485转换芯片的另一个485，把CPU输出的数字信号经过光电隔离后转换成差分信号进行传送。

本发明32回路模拟信号遥测装置，还包括有外部数据存储和看门狗电路，所述外部数据存储和看门狗电路的外部数据存储器的数据口连接到CPU的IO口，看门狗复位信号输出端接到CPU的复位信号输入端。

本发明32回路模拟信号遥测装置，还包括有显示电路，所述显示电路包括显示驱动电路、选通驱动电路、限流电路和32路双色LED灯。所述显示电路的显示驱动电路的输入端连接到CPU的IO口，显示驱动电路的输出端接到限流电路的输入端，限流电路的输出端接到双色LED灯的正极，所述选通驱动电路的输入端连接到CPU的IO口，所述选通驱动电路的输出端接到双色LED灯的公共输出负极。

本发明32回路模拟信号遥测装置，还包括有频率采样电路，频率采样电路采样某一路输入信号的频率，然后提供给CPU。

工作原理：