[发明专利]一种多功能数据采集卡及测量方法

说明书

本发明属于数据采集领域，特别是涉及到一种多功能数据采集卡及测量方法。本发明提供的多功能数据采集卡包括：通信接口电路(1)、微控制器(2)、模数转换器(3)、可编程放大器(4)、测量类型切换模块(5)和输入选择继电器模块(6)。本发明所述的多功能数据采集卡通过电子开关的切换来完成电压、电流、热电阻、热电偶、电阻桥式压力传感器信号等类型数据采集的功能，并设置微控制器对其进行逻辑控制，由此在单个数据采集卡上实现多种类型的数据采集，减少了相关测量系统应用的设备数，降低了成本。本发明在数据采集卡上设置有继电器，用于选择当前接入的测量信号是待测信号还是校准信号，实现了在线校准功能。

技术领域

本发明属于数据采集领域，特别是涉及到一种多功能数据采集卡及测量方法。

背景技术

数据采集卡用于对各种类型的数据进行采集，随着现代设备朝数字化、信息化等方向高速发展，数据采集卡在各个领域得到越来越广泛的应用。

常见的数据采集卡大多只能采集一种类型的数据，当需要采集电压、电流、热电阻、热电偶、电阻桥式压力传感器信号等类型的数据时，通常需要配备多种类型不同的数据采集卡，由此增加了系统的成本和复杂度。因此，需要一种能独立完成上述各种信号采集的多用功能数据采集卡。

发明内容

为解决现有数据采集卡大多只能采集一种或少数几种类型数据的缺点，本发明提供一种利用单一硬件资源进行电压、电流、热电阻、热电偶、电阻桥式压力传感器信号等数据采集的采集卡及测量方法，降低测试成本。

本发明提供一种多功能数据采集卡及测量方法，以实现利用单一硬件资源进行电压、电流、热电阻、热电偶、电阻桥式压力传感器信号等数据的采集，降低成本。

技术方案

本发明提供的多功能数据采集卡包括：通信接口电路(1)、微控制器(2)、模数转换器(3)、可编程放大器(4)、测量类型切换模块(5)和输入选择继电器模块(6)。

所述通信接口电路(1)包括隔离电路(11)和电平转换电路(12)，通信接口电路(1)连接微控制器(2)的数字通信接口。

所述微控制器(2)的通用数字输出引脚连接可编程放大器(4)、测量类型切换模块(5)和输入选择继电器模块(6)的控制端，微控制器(2)的串行外设接口SPI与模数转换器(3)的数字接口连接，此外微控制器(2)还与通信接口电路(1)连接，信号为双向传输。

所述模数转换器(3)的输入端接可编程放大器(4)的输出端，模数转换器(3)的数字接口接微控制器(2)的SPI接口。

所述可编程放大器(4)的输入端接测量类型切换模块(5)的输输出端，可编程放大器(4)的输出端接模数转换器(3)的输入端，可编程放大器(4)的控制端接微控制器(2)的通用数字输出引脚。

所述测量类型切换模块(5)由两片8通道的电子开关(51)和(52)组成，测量类型切换模块(5)的输入端接输入选择继电器模块(6)的输出端，测量类型切换模块(5)的输出端接可编程放大器(4)的输入端，测量类型切换模块(5)的控制端连接微控制器(2)的SPI接口。

所述输入选择继电器模块(6)的输入端分别接外部待测信号和校准信号，输入选择继电器模块(6)的输出端接测量类型切换模块(5)的输入端，输入选择继电器模块(6)的控制端接微控制器(2)的通用数字输出引脚。

进一步的，继电器模块(6)由三个双刀双掷继电器及驱动电路组成，继电器Relay1和Relay6联动，可共用一个双刀双掷继电器。Relay1的常闭端接电流激励，常开端接电压激励；Relay6的常闭端悬空，常开端接地。继电器Relay2、Relay3、Relay4、Relay5联动，可采用两个双刀双掷继电器，继电器常闭端接采集端，常开端接校准端。

一种多功能数据采集卡的测量方法：包括如下；