溫度信號(hào)采集裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種溫度信號(hào)采集裝置，該裝置包括溫度采集模塊、信號(hào)調(diào)整模塊、主控制器以及電源模塊。溫度采集模塊對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行采集并輸出溫度采集信號(hào)。信號(hào)調(diào)整模塊接收溫度采集模塊輸出的溫度采集信號(hào)并將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。主控制器接收信號(hào)調(diào)整模塊輸出的數(shù)字信號(hào)并將該信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到相應(yīng)的溫度值。電源模塊為整個(gè)裝置提供正常工作所需的電源。溫度信號(hào)采集裝置還包括USB接口和CAN接口。CAN接口與主控制器連接，USB接口與主控制器連接。溫度信號(hào)采集裝置通過(guò)USB接口與外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接。溫度信號(hào)采集裝置并通過(guò)CAN接口與CAN總線(xiàn)連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)既方便溫度信號(hào)采集裝置的擴(kuò)展，亦方便上傳數(shù)據(jù)至計(jì)算機(jī)或服務(wù)器。
【專(zhuān)利說(shuō)明】溫度信號(hào)采集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及溫度信號(hào)檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種溫度信號(hào)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的車(chē)載及實(shí)驗(yàn)室測(cè)試系統(tǒng)通常通過(guò)溫度信號(hào)采集裝置獲取溫度信號(hào)。但是，傳統(tǒng)的溫度信號(hào)采集裝置受各種苛刻的外部環(huán)境影響，進(jìn)而對(duì)其數(shù)據(jù)傳輸以及模塊的擴(kuò)展產(chǎn)生了一定的限制。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供一種溫度信號(hào)采集裝置，旨在實(shí)現(xiàn)既方便溫度信號(hào)采集裝置的擴(kuò)展，亦方便上傳數(shù)據(jù)至計(jì)算機(jī)或服務(wù)器。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種溫度信號(hào)采集裝置，該溫度信號(hào)采集裝置包括用于對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行采集并輸出溫度采集信號(hào)的溫度采集模塊，用于接收所述溫度采集模塊輸出的溫度采集信號(hào)并將該溫度采集信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的信號(hào)調(diào)整模塊，用于接收所述信號(hào)調(diào)整模塊輸出的數(shù)字信號(hào)并根據(jù)該數(shù)字信號(hào)獲得相應(yīng)的溫度值的主控制器，以及為所述溫度信號(hào)采集裝置供電的電源模塊，其中，所述溫度采集模塊的輸出端與所述信號(hào)調(diào)整模塊的輸入端連接，所述信號(hào)調(diào)整模塊的輸出端與所述主控制器的輸入端連接，所述溫度信號(hào)采集裝置還包括用于與所述外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的USB接口，和用于與CAN總線(xiàn)連接的CAN接口，其中，CAN接口與所述主控制器連接，USB接口與所述主控制器連接。
[0005]優(yōu)選地，溫度信號(hào)采集裝置還包括用于將所述溫度采集模塊的電源與所述信號(hào)調(diào)整模塊和主控制器的電源隔離開(kāi)來(lái)的隔離模塊，所述隔離模塊包括輸入端和輸出端，所述隔離模塊的輸入端與所述電源模塊連接，且該輸入端與所述信號(hào)調(diào)整模塊和主控制器均連接，輸出端與所述溫度采集模塊連接。
[0006]優(yōu)選地，所述隔離模塊包括電源隔離控制器、第一電容、第二電容以及第三電容，其中，所述電源隔離控制器包括輸入端、輸出端、使能端、反饋端、第一接地端以及第二接地端，所述輸入端與所述電源模塊連接并經(jīng)第一電容與所述第一接地端連接，所述輸入端還與所述信號(hào)調(diào)整模塊以及主控制器均連接；所述隔離控制器的輸出端與所述溫度采集模塊連接，所述隔離控制器的輸出端經(jīng)第二電容與所述第二接地端連接，所述隔離控制器的反饋端經(jīng)第三電容與所述第二接地端連接；所述第一接地端與所述主控制器和/或信號(hào)調(diào)整模塊共地，所述第二接地端與所述溫度采集模塊共地。
[0007]優(yōu)選地，所述信號(hào)調(diào)整模塊包括將所述溫度信號(hào)采集單元輸出的溫度采集信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并將該數(shù)字信號(hào)輸出至主控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端與所述溫度采集模塊連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述主控制器連接。
[0008]優(yōu)選地，溫度信號(hào)采集裝置還包括用于將所述溫度采集模塊輸出的溫度采集信號(hào)進(jìn)行濾波處理及阻抗匹配的濾波單元，所述濾波單元的輸入端與所述溫度采集模塊的輸出端連接，所述濾波單元的輸出端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接。
[0009]優(yōu)選地，所述溫度采集模塊包括正輸出端和負(fù)輸出端，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元包括正輸入端和負(fù)輸入端，所述濾波單兀包括第四電容、第五電容、第六電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻以及第四電阻，所述第一電阻的一端與所溫度采集模塊的正輸出端連接，另一端經(jīng)第四電容接地并與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的正輸入端連接；第二電阻的一端與所述溫度采集模塊的負(fù)輸出端連接，另一端經(jīng)第五電容接地并與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的負(fù)輸入端連接，且所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的負(fù)輸入端經(jīng)第三電阻接地，所述第六電容的一端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的正輸入端連接，另一端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的負(fù)輸入端連接。
[0010]本實(shí)用新型提供的溫度信號(hào)采集裝置，該裝置整合了 USB接口和CAN接口。一方面，溫度信號(hào)采集裝置采集到的溫度數(shù)據(jù)可以通過(guò)USB接口方便地上傳至外部設(shè)備中去。另一方面，溫度信號(hào)采集裝置通過(guò)CAN接口與CAN總線(xiàn)連接，不需要復(fù)雜的連接線(xiàn)即可實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展，從而降低了裝置擴(kuò)展的成本。本實(shí)用新型提供的溫度信號(hào)采集裝置既能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)方便上傳至計(jì)算機(jī)，也能夠?qū)崿F(xiàn)方便且低成本的設(shè)備擴(kuò)展，克服了現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)備擴(kuò)展工序復(fù)雜、成本高和上傳數(shù)據(jù)不方便的缺點(diǎn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型溫度信號(hào)采集裝置一實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型溫度信號(hào)采集裝置另一實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型溫度信號(hào)采集裝置又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4為本實(shí)用新型溫度信號(hào)采集裝置再一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖5為圖4的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。【具體實(shí)施方式】
[0017]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0018]本實(shí)用新型提供一種溫度信號(hào)采集裝置。
[0019]參考I和2，圖1為本實(shí)用新型溫度信號(hào)采集裝置一實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型溫度信號(hào)采集裝置另一實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例提供的一種溫度信號(hào)采集裝置，該溫度信號(hào)采集裝置包括溫度采集模塊1、信號(hào)調(diào)整模塊2、主控制器3以及電源模塊4。其中，溫度采集模塊I的輸出端與信號(hào)調(diào)整模塊2的輸入端連接，信號(hào)調(diào)整模塊2的輸出端與主控制器3的輸入端連接。
[0020]溫度采集模塊I對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行采集并輸出溫度采集信號(hào)。信號(hào)調(diào)整模塊2接收溫度采集模塊I輸出的溫度采集信號(hào)并將該溫度采集信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。主控制器3接收信號(hào)調(diào)整模塊2輸出的數(shù)字信號(hào)并將該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到相應(yīng)的溫度值。電源模塊4為整個(gè)溫度信號(hào)采集裝置提供正常工作所需的電源。溫度信號(hào)采集裝置還包括USB接口和CAN接口。CAN接口與主控制器3連接，USB接口與主控制器3連接。溫度信號(hào)采集裝置通過(guò)USB接口與外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接，進(jìn)而將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳至外部設(shè)備(計(jì)算機(jī)或服務(wù)器等)。溫度信號(hào)采集裝置并通過(guò)CAN接口與CAN總線(xiàn)連接。[0021]在本實(shí)施例中，溫度采集模塊I可以為K型、T型或J型的熱電偶，熱電偶置于需要進(jìn)行溫度檢測(cè)處，對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行采集，并輸出溫度采集信號(hào)。信號(hào)調(diào)整模塊2接收溫度采集模塊I輸出的溫度采集信號(hào)，并進(jìn)一步對(duì)該溫度采集信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的處理，將溫度采集信號(hào)轉(zhuǎn)換為主控制器3可以識(shí)別到的數(shù)字信號(hào)并在其輸出端輸出。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，信號(hào)調(diào)整模塊2包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元21，該模數(shù)轉(zhuǎn)換單元21包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。該模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片將溫度采集信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出至主控制器3。主控制器3接收模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片輸出的數(shù)字信號(hào)，并根據(jù)接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到對(duì)應(yīng)的溫度值。USB接口與主控制器3連接，通過(guò)USB接口與外部設(shè)備(PC機(jī)、服務(wù)器等)連接，溫度信號(hào)采集裝置可以將采集得到的溫度數(shù)據(jù)方便快捷地上傳至外部設(shè)備中去。通過(guò)CAN接口與CAN總線(xiàn)連接，當(dāng)需要擴(kuò)展溫度信號(hào)采集裝置時(shí)，僅需要將溫度信號(hào)采集裝置通過(guò)CAN接口與CAN總線(xiàn)連接，不需要過(guò)多的連接線(xiàn)即可實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。另一方面，采用CAN總線(xiàn)通信方式，可以實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)距離為IKM的模擬信號(hào)采集。因此，通過(guò)CAN總線(xiàn)通信，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程模擬信號(hào)的采集。
[0022]本實(shí)用新型提供的溫度信號(hào)采集裝置，該裝置整合了 USB接口和CAN接口。一方面，溫度信號(hào)采集裝置采集到的溫度數(shù)據(jù)可以通過(guò)USB接口方便地上傳至外部設(shè)備中去。另一方面，溫度信號(hào)采集裝置通過(guò)CAN接口與CAN總線(xiàn)連接，不需要復(fù)雜的連接線(xiàn)即可實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展，從而降低了裝置擴(kuò)展的成本。另一方面，通過(guò)CAN總線(xiàn)通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度信號(hào)的采集。本實(shí)用新型提供的溫度信號(hào)采集裝置既能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)方便上傳至計(jì)算機(jī)，也能夠?qū)崿F(xiàn)方便且低成本的設(shè)備擴(kuò)展，克服了現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)備擴(kuò)展工序復(fù)雜、成本高和上傳數(shù)據(jù)不方便的缺點(diǎn)。
[0023]結(jié)合參照?qǐng)D3，圖3為本實(shí)用新型溫度信號(hào)采集裝置又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，基于上述實(shí)施例，溫度信號(hào)裝置包括隔離模塊5。隔離模塊5包括輸入端和輸出端，隔離模塊5的輸入端與電源模塊連接，且該輸入端與信號(hào)調(diào)整模塊2和主控制器3均連接，輸出端與溫度采集模塊I連接。該隔離模塊5將溫度采集模塊I所需的電源與信號(hào)調(diào)整模塊2和主控制器3所需的電源隔離開(kāi)來(lái)，從而避免了信號(hào)調(diào)整模塊2和主控制器3工作時(shí)干擾溫度采集模塊1，進(jìn)一步保證了溫度采集模塊I測(cè)量的精確度。
[0024]應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，隔離模塊5可以設(shè)置多種方案，只要該隔離模塊5能夠?qū)囟炔杉KI所需的電源與信號(hào)調(diào)整模塊2及主控制器3等所需的電源隔離開(kāi)來(lái)即可。在本實(shí)施例中，隔離模塊5包括電源隔離控制器U1、第一電容Cl、第二電容C2以及第三電容C3。其中，電源隔離控制器Ul包括輸入端IN、輸出端OUT、使能端EN、反饋端FB、第一接地端GNDl以及第二接地端GND2，輸入端IN與電源模塊連接并經(jīng)第一電容Cl與第一接地端GNDl連接，輸入端IN還與信號(hào)調(diào)整模塊2以及主控制器3連接。隔離控制器Ul的輸出端OUT與溫度采集模塊I連接，隔離控制器Ul的輸出端OUT經(jīng)第二電容C2與第二接地端GND2連接，隔離控制器Ul的反饋端FB經(jīng)第三電容C3與第二接地端GND2連接。第一接地端GNDl與主控制器3和信號(hào)調(diào)整模塊2共地，或者與兩者中的一個(gè)共地。第二接地端GND2與溫度采集模塊I共地。隔離模塊5有效地將溫度采集模塊I所需的電源與其他電路所需的電源分隔開(kāi)來(lái)，從而避免了溫度采集模塊I受到其他電路的干擾，進(jìn)一步保證了溫度采集模塊I測(cè)量的精確度。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，隔離模塊5的輸入端可以與溫度采集模塊I連接，而隔離模塊5的輸出端與信號(hào)調(diào)制模塊2或主控制器3連接，只要該隔離模塊5能夠?qū)崿F(xiàn)將溫度采集模塊I的供電電源與其他電路的供電電源隔離開(kāi)來(lái)即可。
[0025]結(jié)合參照?qǐng)D4和5，圖4為本實(shí)用新型溫度信號(hào)采集裝置再一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的電路結(jié)構(gòu)示意圖。進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，基于上述實(shí)施例，溫度信號(hào)采集裝置還包括濾波單元22。濾波單元22的輸入端與溫度采集模塊I的輸出端連接，濾波單元22的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元21的輸入端連接。該濾波單元22將溫度采集模塊I輸出的溫度采集信號(hào)進(jìn)行濾波處理及阻抗匹配。濾波單元22接收溫度采集模塊I輸出的溫度采集信號(hào)，并對(duì)該溫度采集信號(hào)進(jìn)行濾波，將噪音等雜波過(guò)濾，并進(jìn)行阻擋匹配，從而使得整個(gè)裝置工作更加穩(wěn)定，并使得檢測(cè)得到的溫度更加精確。
[0026]具體地，溫度采集模塊I包括正輸出端和負(fù)輸出端，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元21包括正輸入端和負(fù)輸入端，濾波單兀22包括第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3以及第四電阻R4，第一電阻Rl的一端與溫度采集模塊I的正輸出端連接，另一端經(jīng)第四電容C4接地并與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元21的正輸入端連接；第二電阻R2的一端與溫度采集模塊I的負(fù)輸出端連接，另一端經(jīng)第五電容C5接地并與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元21的負(fù)輸入端連接，且模數(shù)轉(zhuǎn)換單元21的負(fù)輸入端經(jīng)第三電阻R3接地，第六電容C6的一端與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元21的正輸入端連接，另一端與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元21的負(fù)輸入端連接。濾波單元22將溫度采集模塊I輸出的溫度采集信號(hào)進(jìn)行濾波和阻抗匹配，從而使得整個(gè)裝置工作更加穩(wěn)定，檢測(cè)得到的溫度更加精確。
[0027]以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種溫度信號(hào)采集裝置，包括用于對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行采集并輸出溫度采集信號(hào)的溫度采集模塊，用于接收所述溫度采集模塊輸出的溫度采集信號(hào)并將該溫度采集信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的信號(hào)調(diào)整模塊，用于接收所述信號(hào)調(diào)整模塊輸出的數(shù)字信號(hào)并根據(jù)該數(shù)字信號(hào)獲得相應(yīng)的溫度值的主控制器，以及為所述溫度信號(hào)采集裝置供電的電源模塊，其中，所述溫度采集模塊的輸出端與所述信號(hào)調(diào)整模塊的輸入端連接，所述信號(hào)調(diào)整模塊的輸出端與所述主控制器的輸入端連接，其特征在于，所述溫度信號(hào)采集裝置還包括用于與所述外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的USB接口，和用于與CAN總線(xiàn)連接的CAN接口，其中，CAN接口與所述主控制器連接，USB接口與所述主控制器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的溫度信號(hào)采集裝置，其特征在于，還包括用于將所述溫度采集模塊的電源與所述信號(hào)調(diào)整模塊和主控制器的電源隔離開(kāi)來(lái)的隔離模塊，所述隔離模塊包括輸入端和輸出端，所述隔離模塊的輸入端與所述電源模塊連接，且該輸入端與所述信號(hào)調(diào)整模塊和主控制器均連接，輸出端與所述溫度采集模塊連接。
3.如權(quán)利要求2所述的溫度信號(hào)采集裝置，其特征在于，所述隔離模塊包括電源隔離控制器、第一電容、第二電容以及第三電容，其中，所述電源隔離控制器包括輸入端、輸出端、使能端、反饋端、第一接地端以及第二接地端，所述輸入端與所述電源模塊連接并經(jīng)第一電容與所述第一接地端連接，所述輸入端還與所述信號(hào)調(diào)整模塊以及主控制器均連接；所述隔離控制器的輸出端與所述溫度采集模塊連接，所述隔離控制器的輸出端經(jīng)第二電容與所述第二接地端連接，所述隔離控制器的反饋端經(jīng)第三電容與所述第二接地端連接；所述第一接地端與所述主控制器和/或信號(hào)調(diào)整模塊共地，所述第二接地端與所述溫度采集模塊共地。
4.如權(quán)利要求1所述的溫度信號(hào)采集裝置，其特征在于，所述信號(hào)調(diào)整模塊包括將所述溫度信號(hào)采集單元輸出的溫度采集信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并將該數(shù)字信號(hào)輸出至主控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端與所述溫度采集模塊連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述主控制器連接。
5.如權(quán)利要求4所述的溫度信號(hào)采集裝置，其特征在于，還包括用于將所述溫度采集模塊輸出的溫度采集信號(hào)進(jìn)行濾波處理及阻抗匹配的濾波單元，所述濾波單元的輸入端與所述溫度采集模塊的輸出端連接，所述濾波單元的輸出端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接。
6.如權(quán)利要求5所述的溫度信號(hào)采集裝置，其特征在于，所述溫度采集模塊包括正輸出端和負(fù)輸出端，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元包括正輸入端和負(fù)輸入端，所述濾波單元包括第四電容、第五電容、第六電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻以及第四電阻，所述第一電阻的一端與所溫度采集模塊的正輸出端連接，另一端經(jīng)第四電容接地并與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的正輸入端連接；第二電阻的一端與所述溫度采集模塊的負(fù)輸出端連接，另一端經(jīng)第五電容接地并與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的負(fù)輸入端連接，且所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的負(fù)輸入端經(jīng)第三電阻接地，所述第六電容的一端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的正輸入端連接，另一端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的負(fù)輸入端連接。
【文檔編號(hào)】G01K1/00GK203705058SQ201420060611
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年2月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月10日
【發(fā)明者】錢(qián)四林, 李立 申請(qǐng)人:武漢英泰斯特電子技術(shù)有限公司