[实用新型]一种通用可配置传感器采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体为一种通用可配置传感器采集装置。

背景技术

传感器在工业生产中是极其重要的一部分，工业生产各个环节都需要用传感器进行检测，并且把数据反馈给控制中心，以便对出现异常节点进行及时干预，保证工业生产正常进行。因此对传感器的输出电流的采集与检测也同样至关重要。很多工业应用的传感器采集装置通用性低，通常会受限于传感器的类型。对于需要使用多种传感器的工业来说，采集装置器材繁多，占用大量的空间，并且成本太高，定期检查器材浪费大量的人力、物力和时间。

传感器输出电流一般在4-20mA之间，如果传感器检测物质的变化范围不大，则输出电流的变化范围也很小，其他的电流范围就会被浪费，并且在物理量有微小的变化时，电流值不能明显地表达出传感器检测物质的变化，其他利用此电流的装置也会受电流误差的影响，降低整个生产环节的精度。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种通用性高，采集误差小，精度高的通用可配置传感器采集装置，技术方案如下：

一种通用可配置传感器采集装置，包括调理电路、单片机、键盘和变换电路；调理电路将采集到的传感器输出电流转换为电压，再经AD转换器将电压模拟信号转换为数字量后传送给单片机；单片机根据键盘输入的被测量与采集到的电流值间的对应关系将检测结果显示在显示屏上，同时将数字量发送给变换电路；变换电路将接收到的数字量转换为稳定的电流传输至接收端。

进一步的，所述变换电路包括顺次连接的光耦隔离电路、DA转换电路和电压电流转换电路。

更进一步的，所述单片机采用MSP430F149低功耗单片机。

更进一步的，所述AD转换器采用16位高精度ADC-AD7793。

本实用新型的有益效果是：本实用新型直接对带有变送器的传感器输出的电流进行采集和整理，不需要了解各个传感器具体测量原理，也不需要设置专门的模拟调理电路，提高了传感器采集装置的通用性；对于需要使用多种传感器的工业生产来说，不再需要大量的空间去放置各种传感器的采集装置；同时单片机根据工业生产实际情况人为更改输出电流与物理量之间的关系，且可实现输出电流和物理量之间的关系可配置化，充分的利用电流范围，提高了测量值的精度，减小了采集过程中的误差，使得后续利用此电流的装置得到更加精确的信息。

附图说明

图1为本实用新型通用可配置传感器采集装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。如图1所示，一种通用可配置传感器采集装置，包括调理电路、单片机、键盘和变换电路。

调理电路将采集到的传感器输出电流转换为电压，使其适合于模数转换器的输入，然后经AD转换器传送给单片机。这里的调理电路为通用的调理电路，不需要根据传感器的测量原理而专门设置特定的模拟调理电路，提高了传感器采集装置的通用性。

AD转换电路主要作用是将模拟信号进行数字化，从而将数字量的信号传递给单片机。模数转换模块采用的是ADI公司的16位高精度ADC-AD7793。

单片机的作用是根据键盘输入的被传感器测量的物理量和传感器输出电流值之间的对应关系将检测结果显示在显示屏上，同时将新的数字量发送给变换电路。调节功能主要由单片机，显示屏和键盘共同完成，由键盘输入被传感器测量的物理量和传感器输出电流值之间的对应关系，经过单片机的处理，将最后检测结果显示在显示屏上。如果需要更改输出电流量和被测量的关系，则通过键盘将二者新的关系传送给单片机。本实施例采用Texas Instruments德州仪器的MSP430F149低功耗单片机。

变换电路将接收到的数字量转换为稳定的电流传输至接收端。单片机输出信号在变换电路中依次通过光耦隔离，DA转换电路和电压电流转换电路，最后输出稳定的电流。其中光耦隔离的主要作用是提高电路的抗干扰能力，有利于输出电流的稳定；DA转换电路将数字信号转变成电压模拟信号；电压电流转换电路包括运算放大器，三极管和若干电阻、电容，作用是将DA转换电路输出的电压转变成稳定的电流。变换电路主要由TOSHIBA的TLP293_4光耦合器，美国德州仪器公司的TLC5615数模转换器等组成。