[实用新型]实验数据采集设备及应用其的系统架构

说明书

本实用新型有关于数据采集与分析技术，尤其涉及一种能利用手持智能终端进行数据整理的实验数据采集设备及应用其的系统架构。 

本实用新型的背景技术是计算机数据采集与分析方法，应用该技术的设备在某些场合也称为数据采集(DAQ)或虚拟仪器。 

现有技术方案与本实用新型最相近的有以下几种： 

1、数字化实验系统：该方案采用了常规x86架构的计算机作为主要的数据处理工具。使用嵌入式系统芯片+传感器作为前端设备，通过RS232串口或是USB接口与计算机相连，用于学校实验室课堂教学中的教师演示； 

2、数据采集(DAQ)设备：该方案也是采用了常规PC架构的计算机作为主要的数据处理工具。该方案使用专业的数据采集处理器和信号调理芯片，数据采集的精度和速度都很高，与计算机的接口一般采用高速USB或GPIB接口，该方案是面向专业用户群的高端方案； 

3、基于嵌入式系统架构的手持设备：该方案由嵌入式系统芯片与一定尺寸的文字或图形液晶屏组成，自带各种传感器接口，属于专用型的 手持设备。 

现有技术缺点： 

1、现有的技术方案之一是数字化实验系统，该系统必须连接x86架构的台式计算机或笔记本，体积庞大，移动性不佳，同时数据采集设备体积大、价格昂贵，只能在课堂教学中由教师进行演示的时候使用； 

2、另一种现有的技术方案是数据采集(DAQ)设备，该方案面向的是高端的专业用户，因此设备精度、造价与操作难度都很高，并不适合普通用户进行普及性的科学实验使用； 

3、还有一种现有的技术方案是基于嵌入式系统架构的手持设备，该方案使用的是各厂家自行设计的专用手持智能设备，核心多由ARM系列芯片构成，内部固化有特定的操作系统和实验内容，属于专用的电子设备，成本较高，通用性不好，功能扩展与课程扩展不方便； 

4、目前市面尚未有专门针对个人创新科学实验的数字化套装设备或解决方案。 

4、目前市面尚未有专门针对个人创新科学实验的数字化套装设备或解决方案。 

为解决现有技术中的问题，本实用新型的目的是设计一种具有很高的通用性和性价比的，适合普及使用并针对特定用户群优化的实验数据采集设备及应用其的系统架构。 

针对现有技术方案的不足，本实用新型的目的是设计一种基于市面上通用的手持智能设备(如平板电脑、智能手机等)，具有很高的通用性和性价比的，适合普及使用并针对特定用户群优化的创新科学实验系统。该系统利用市面上通用的手持智能终端作为人机交互的设备，借助手持智能终端强大的人机处理能力与互联网能力，以最低成本获得高通用性和最佳的用户体验度，便于用户开展基于互联网的实验数据交流、分享与讨论。数据采集的前端设备与手持智能终端独立分开的设计，可以使系统的通用性与性价比进一步提高，便于多人共用一个数据采集的前端设备开展小组实验。 

本实用新型提供一种实验数据采集设备，包括供应电源的电源模块、进行数据处理的控制器、接收实验数据的传感器接口和进行数据传输的通讯模块；所述电源模块电连接所述控制器、所述传感器接口和所述通讯模块；所述通讯模块信号连接所述控制器；所述控制器信号连接所述传感器接口；所述控制器能接收所述传感器接口收到的实验数据，并能将该实验数据经所述通讯模块发出。 

根据上述构思，所述电源模块包括驱动电路、电池和充电电路；该电池为驱动电路的电源，而所述驱动电路分别电连接所述控制器、所述传感器接口和所述通讯模块；所述充电电路能为该电池充电。 

根据上述构思，所述控制器为单片机，其外接有向使用者输出信息 的显示屏和供使用者输入指令的键盘。 

根据上述构思，所述通讯模块为蓝牙通讯模块或WI‑FI通讯模块。 

根据上述构思，所述传感器接口是统一的模拟接口或数字接口。 

根据上述构思，所述通讯模块能接收一手持智能终端的同步控制信号，并将控制信号输送至所述控制器。 

根据上述构思，其特征在于：还包括一存储所述实验数据的存储模块，其连接于所述控制器。 

根据上述构思，所述电池为锂电池、镍氢电池或镍镉电池等，所述充电电路以微型USB接口连接外部直流电源转换器。 

一种应用如前所述的实验数据采集设备的系统架构，还包括云端服务器、手持智能终端和传感器；所述手持智能终端能通过外部网络连通所述云端服务器，所述手持智能终端信号连接所述实验数据采集设备，并通过所述实验数据采集设备获得实验数据。