數據采集無紙記錄儀制造技術

本發明專利技術公開了一種數據采集無紙記錄儀，包括殼體和設于殼體中的主板、采集板、開關電源板、液晶控制背板、彩色液晶屏和總線轉接板；主板包括32位ARM處理器；采集板包括冷端補償電路、光耦隔離電路、采樣電路、多級運算放大電路、24位AD轉換器、采樣處理器和連接器；液晶控制背板與彩色液晶屏連接；總線轉接板上設有連接器和接線端子；主板、采集板、開關電源板和液晶控制背板上的連接器分別與總線轉接板的連接器相連以實現電源與信號在各線路板間的傳輸。本發明專利技術的有益效果是：提高了運算速率，并可處理更多的采樣數據，采樣數據的傳輸通道最高可達60路，提高了可用的采樣通道數量。

【技術實現步驟摘要】
數據采集無紙記錄儀
本專利技術涉及自動化控制類儀表領域，尤其涉及一種用于溫度、壓力、液位和流量等工業物理量的采集、運算和控制的數據采集無紙記錄儀。
技術介紹
現有工業無紙記錄儀是由有紙記錄儀過渡而來，其硬件結構采用8位或16位處理器、12位AD轉換器、單色液晶屏、開關電源等部件組成，其特點是無紙化記錄工業生產數據信息，可切換接收不同的傳感器傳輸而來的信號，內置存儲器，可與計算機實現串行通訊，廣泛應用于工業自動化控制系統。但隨著工業自動化程度的不斷提高，此類的無紙記錄儀已經開始出現采集通道少、運算速率低、可記錄時間短、組網繁瑣、顯示單一等問題。
技術實現思路
本專利技術主要解決的技術問題是提供一種數據采集無紙記錄儀，可提高運算速率、增加采集通道的數量，提供豐富的曲線、報表等圖形界面。為解決上述技術問題，本專利技術采用的一個技術方案是:提供一種數據采集無紙記錄儀，包括殼體和設于殼體中的主板、采集板、開關電源板、液晶控制背板、彩色液晶屏和總線轉接板，所述主板包括32位ARM處理器、片外數據存儲器、異步串行通訊總線和第一連接器，所述32位ARM處理器安裝于主板上的IC槽內，所述片外數據存儲器、異步串行通訊總線和第一連接器安裝于主板上通過主板相互連接；所述采集板包括光耦隔離電路、采樣電路、多級運算放大電路、24位AD轉換器、采樣處理器和第二連接器；所述光耦隔離電路焊接于采集板最前端并與所述采樣電路連接，采樣電路包括冷端補償電路、采樣電阻和電子開關，采樣電路與所述多級運算放大電路相連，多級運算放大電路與所述24位AD轉換器相連，24位AD轉換器與所述采樣處理器相連，采樣處理器的通訊接口連接有第二連接器；所述開關電源板上設有第三連接器；所述液晶控制背板與所述彩色液晶屏連接，液晶控制背板上裝有第四連接器；所述總線轉接板上設有第五連接器和接線端子；主板、采集板、開關電源板和液晶控制背板上的第一連接器、第二連接器、第三連接器和第四連接器分別與總線轉接板的第五連接器相連以實現電源與信號在各線路板間的傳輸。本專利技術的有益效果是:采用32位的ARM處理器并在采集板上設置獨立的采樣處理器與采樣電路連接，不僅提高了運算速率，并可處理更多的采樣數據，采樣數據的傳輸通道最高可達60路，顯著提高了可用的采樣通道數量。【附圖說明】圖1是本專利技術的數據采集無紙記錄儀的一個實施方式的結構框圖；圖2是本專利技術的數據采集無紙記錄儀的一個實施方式的主板的結構框圖；圖3是本專利技術的數據采集無紙記錄儀的一個實施方式的采集板的結構框圖；圖4是本專利技術的數據采集無紙記錄儀的一個實施方式的開關電源板的結構框圖。主要元件符號說明:10、主板；20、采集板；30、開關電源板；40、液晶控制背板；50、彩色液晶屏；60、總線轉接板。【具體實施方式】本專利技術本專利技術最關鍵的構思在于:采用32位的ARM處理器和帶有獨立采樣處理器的采集板，提高了運算速率和可用的采樣通道數量。為詳細說明本專利技術的
技術實現思路
、構造特征、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。請參閱圖1，本實施方式為一種數據采集無紙記錄儀，包括殼體和設于殼體中的主板10、采集板20、開關電源板30、液晶控制背板40、彩色液晶屏50和總線轉接板60。所述主板10包括32位ARM處理器、片外數據存儲器、異步串行通訊總線和第一連接器，所述32位ARM處理器安裝于主板上的IC槽內，所述片外數據存儲器、異步串行通訊總線和第一連接器安裝于主板上以相互連接。采集板的結構可另行參閱圖3，所述采集板20包括光耦隔離電路、采樣電路、多級運算放大電路、24位AD轉換器、采樣處理器和第二連接器；所述光耦隔離電路焊接于采集板最前端并與所述采樣電路連接，采樣電路包括冷端補償電路、采樣電阻和電子開關，采樣電路與所述多級運算放大電路相連，多級運算放大電路與所述24位AD轉換器相連，24位AD轉換器與所述采樣處理器相連，采樣處理器的通訊接口連接有第二連接器。所述開關電源板30上設有第三連接器。所述液晶控制背板40與所述彩色液晶屏50連接，液晶控制背板40上裝有第四連接器。所述總線轉接板60的正面設有第五連接器，背面設有接線端子。主板10、采集板20、開關電源板30和液晶控制背板40上的第一連接器、第二連接器、第三連接器和第四連接器分別與總線轉接板60的第五連接器相連以實現電源與信號在各線路板間的傳輸。本實施方式不僅提高了運算速率，并可處理更多的采樣數據，采樣數據的傳輸通道最高可達60路，顯著提高了可用的采樣通道數量。具體地，在上述實施方式中，所述的32位ARM處理器是市場上主流的ARM9通用處理器，多用于移動設備，在工業儀表中的應用較少；所述光耦隔離電路用于提高信號可靠性，進行電信號一光編碼一電信號轉換以提供電氣保護；所述多級運算放大電路用于對電信號進行放大，與普通的運放電路比起來，采用了多級運放，可實現過濾雜波，精準運放，同時按A/D的比例要求，自動切換放大倍數，并能提供正負信號的識別；所述采樣處理器為ARM7處理器，采樣處理器與一般的單片機比起來，可以內嵌操作系統，口線資源豐富，組網模式多，驅動簡單。請參閱圖2，作為對上述實施方式的一個改進方案，所述主板還包括USB數據轉存電路與SD卡數據擴展存儲電路，所述USB數據轉存電路與SD卡數據擴展存儲電路為模塊化線路板，USB數據轉存電路與SD卡數據擴展存儲電路與所述片外數據存儲器相連接。本實施方式還可在數據采集無紙記錄儀中安裝操作系統，并配合USB數據轉存電路和SD卡數據擴展存儲電路，不僅能完成生產數據的無紙化記錄，還能將存儲的歷史數據導出、轉存，SD卡數據擴展存儲電路能夠彌補現有技術的不足，讓存儲的數據記錄能夠近乎無限擴展。請參閱圖2，作為對上述實施方式的一個改進方案，所述異步串行通訊總線包括基于TCP/IP協議的以太網數據電路和基于MODBUS RTU協議的RS232/485串行通訊電路。以太網數據電路使本專利技術突破了原有的通訊模式，可以連接到互聯網進行生產數據的傳輸。作為對上述實施方式的一個細化方案，所述液晶控制背板包括顯示處理器、背光調節電路、對比調節電路、分辨率調節電路和FPC連接器，所述彩色液晶屏的排線卡入FPC連接器內與液晶控制背板連接，彩色液晶屏能夠顯示多條歷史數據曲線，方便操作者查看和對比。彩色液晶屏的顯示內容由顯示處理器進行控制，顯示處理器通過異步串行通訊總線接收來自主板上的32位ARM處理器的控制信號，當操作者設置或切換顯示模式時，32位ARM處理器將控制信號以異步通訊方式傳輸顯示處理器，顯示處理器可完成點陣顯示控制、對比度調節、分辨率調節等功能。彩色液晶屏可顯示豐富的曲線、報表等圖形界面。請參閱圖4，作為對上述實施方式的一個細化方案，所述開關電源板30還包括電磁兼容電路、高頻變壓器、開關管、反饋電路、肖特整流管、穩壓電路和濾波網絡；所述電磁兼容電路包括焊接于開關電源板前端的TVS嵌位管、電感、校正電容和熱壓敏復合管；所述高頻變壓器包括初級線圈、反饋線圈、次級線圈和磁芯骨架；所述濾波網絡包括相連的高頻濾波電路、低頻濾波電路；電磁兼容電路與所述初級線圈相連，所述開關管的輸出端與所述反饋線圈相連，開關管的輸入端與所述反饋電路相連，所述肖特整流管連接所述所述次級線圈和所述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數據采集無紙記錄儀，包括殼體和設于殼體中的主板、采集板、開關電源板、液晶控制背板、彩色液晶屏和總線轉接板，其特征在于，所述主板包括32位ARM處理器、片外數據存儲器、異步串行通訊總線和第一連接器，所述32位ARM處理器安裝于主板上的IC槽內,所述片外數據存儲器、異步串行通訊總線和第一連接器安裝于主板上并通過主板相互連接；所述采集板包括光耦隔離電路、采樣電路、多級運算放大電路、24位AD轉換器、采樣處理器和第二連接器；所述光耦隔離電路焊接于采集板最前端并與所述采樣電路連接，采樣電路包括冷端補償電路、采樣電阻和電子開關，采樣電路與所述多級運算放大電路相連，多級運算放大電路與所述24位AD轉換器相連，24位AD轉換器與所述采樣處理器相連，采樣處理器的通訊接口連接有第二連接器；所述開關電源板上設有第三連接器；所述液晶控制背板與所述彩色液晶屏連接，液晶控制背板上裝有第四連接器；所述總線轉接板上設有連接器第五和接線端子；主板、采集板、開關電源板和液晶控制背板上的第一連接器、第二連接器、第三連接器和第四連接器分別與總線轉接板的第五連接器相連以實現電源與信號在各線路板間的傳輸。

【技術特征摘要】
1.一種數據采集無紙記錄儀，包括殼體和設于殼體中的主板、采集板、開關電源板、液晶控制背板、彩色液晶屏和總線轉接板，其特征在于， 所述主板包括32位ARM處理器、片外數據存儲器、異步串行通訊總線和第一連接器，所述32位ARM處理器安裝于主板上的IC槽內，所述片外數據存儲器、異步串行通訊總線和第一連接器安裝于主板上并通過主板相互連接； 所述采集板包括光耦隔離電路、采樣電路、多級運算放大電路、24位AD轉換器、采樣處理器和第二連接器；所述光耦隔離電路焊接于采集板最前端并與所述采樣電路連接，采樣電路包括冷端補償電路、采樣電阻和電子開關，采樣電路與所述多級運算放大電路相連，多級運算放大電路與所述24位AD轉換器相連，24位AD轉換器與所述采樣處理器相連，采樣處理器的通訊接口連接有第二連接器； 所述開關電源板上設有第三連接器； 所述液晶控制背板與所述彩色液晶屏連接，液晶控制背板上裝有第四連接器； 所述總線轉接板上設有連接器第五和接線端子； 主板、采集板、開關電源板和液晶控制背板上的第一連接器、第二連接器、第三連接器和第四連接器分別與總線轉接板的第五連接器相連以實現電源與信號在各線路板間的傳輸。2.根據權利要求1所述的數據采集無紙記錄儀，其特征在于，所述主板還包括USB數據轉存電路與SD卡數據擴展存儲電路，所述USB數據轉存電路與SD卡數據擴展存儲電路為模塊化線路板，USB數據轉存電路與SD卡數據擴展存...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林善平，陳志揚，張強，魏小東，梁建，張楊勝，謝應欽，
申請(專利權)人：福建順昌虹潤精密儀器有限公司，
類型：發明
國別省市：福建;35