[实用新型]基于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统

说明书

技术领域

本实用新型属于一种教学实验用数据采集系统，尤其是基于ZigBee无线数据传输的采集系统。

背景技术

在中学现有的实验环境中，很多实验中的数据不能方便和精准的采集到，各种实验仪器和实验方法比较落后，所以大多实验教学仅停留在课本和教师的口述当中。不能很好的满足学生探求知识的兴趣和操作实验的欲望，这样就不利于培养学生的科学意识和创新意识。

并且目前现有的数字化探究实验室在获取实验数据时均是通过有线的通信方式，这种方式主要存在以下缺点：

1.在某些实验操作当中，传感器需配合被测物体进行移动，线缆本身的重量和牵扯力会大大干扰实验数据，增加了实验误差，这样，不能真实的反应实验数据，不能体现科学的严谨性。

2.由于线缆长度不宜过长，现有仪器中一般配备1-3米的线缆。当被测物体需要大范围移动或实验环境中被测物体远离数据采集器和电脑时，实验将很难进行，这样使实验的环境范围和有效空间大大受到限制。

3.现有数据集中器的物理接口大多在1到4个接口范围，使同时连接传感器的数量受到物理接口的限制，在很多复杂实验中，需要同时采集多种实验数据时就受到了约束。

4、现有的A/D转换器，转换的信号不稳定、不准确，造成数据的中断或者不完整。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种基于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统，其关键在于，包括：M个无线传感器、无线数据集中器和显示终端，所述M为正整数；

所述M个无线传感器分别与无线数据集中器无线连接，所述无线数据集中器与显示终端连接。

上述技术方案的有益效果为：所连接的M个无线传感器和无线数据集中器使用的功耗很低，能够识别的工作距离很长，同时设备与设备之间的延时很短，而且无线传感器和无线数据集中器识别的节点非常多，能够根据需要进行设备扩展。

所述基于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统，优选的，所述无线传感器包括，电池供电单元、信号采集单元、A/D转换单元，信号放大单元、存储单元、ZigBee微处理器和RF无线收发单元，所述信号采集单元连接电池供电单元，所述电池供电单元连接Zigbee微处理器，所述Zigbee微处理器连接存储单元，所述信号采集单元还连接信号放大单元，所述信号放大单元连接A/D转换单元，所述A/D转换单元还连接Zigbee微处理器，所述Zigbee微处理器还连接RF无线收发单元。

上述技术方案的有益效果为：所述ZigBee微处理器具有在无线通信技术平台上将所述ZigBee微处理器与各种传感器和数据采集器进行整合，同时A/D转换单元转换数据稳定准确。

所述的基于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统，优选的，所述无线数据集中器包括：RF无线收发单元、Zigbee微处理器和USB传输单元；

所述RF无线收发单元连接Zigbee微处理器，所述Zigbee微处理器连接USB传输单元。

上述技术方案的有益效果为：所述ZigBee微处理器具有在无线通信技术平台上将所述ZigBee微处理器与各种传感器和数据采集器进行整合，以及RF无线收发单元能够准确的收发数据。

所述的基于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统，优选的，所述ZigBee微处理器还包括：第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第一电阻、第二电阻、第一电感、第二电感、第三电感和第四电感；