[实用新型]脉冲式多功能数据采集器

说明书

本实用新型是一种以脉中形式传送模数转换结果的数据采集器，特别是一种溶模数转换、计算地与现场地间抗干扰隔离、模数转换位数或分辨率可编程控制、适于现场与计算机间长距离信号传送等多功能为一体的可用于任何类型计算机的高精度数据采集器。

现有各种基于8位或12位模数转换芯片的模数转换板（以下简称ADC芯片式模数转换板）有以下缺点：

1.没有在模拟量的输入通道（这是干扰源串入微机的主要渠道）中解决抗干扰隔离问题；

2.没有解决当微机与被控对象所在现场间距离较远这一经常遇到的情况下，模数转换结果的传送问题；

3.模数转换结果的位数或分辨率是由硬件决定的，因而是固定不变的；

4.在不同类型机算机间无通用性；

5.被测信号中的噪声影响模数转换结果，从而降低数据采集精度。

本实用新型的任务在于提供一种能克服上述缺点，从而具有能将现场地与计算机地隔离、长距离传送信号、用户可按要求自编程选择模数转换结果之位数或分辨率、通用性强（可直接用于任何类型的计算机）等多功能高精度数据采集器。

为了实现上述任务，本实用新型提供了一种脉冲式多功能高精度数据采集器，其特征是它由三部分构成：

a.位于现场端的由电压跟随器、多路器、电压频率转换器和线路驱动器次连接，并由±15V稳压电源供电的脉冲信号发送器；

b.位于计算机端的接至计数器计数端的高速光耦合器和接至片选端的专用地址译码电路及其光耦合器组成的计数板；

c.连接两者用于传送脉冲和控制信号的导线。

上述的脉冲信号发送器具有以下特征：

a.通过电压频率转换器将待转换之模拟电压于现场就地转换为频率与该模拟电压值成比例的脉冲信号；

b.每个模拟电压均通过电压跟随器接至多路器的输入端；

c.通过线驱动器把脉冲信号的幅值提高到＋15V。

上述的计数板具有以下特征：

a.计算机输出接口的一位接至计数器的计数控制端，计数时间的长短由程序控制，模数转换结果为0～16位任选；

b.计数器的片选脚CS所需的低电平片选信号由14个反相器［N1］～［N14］、28个开关［K1］～［K28］、4个与非门［NA1］～［NA4］和3个或门［OR1］～［OR3］组成的专用地址译码电路提供；

c.对分别提供RD（读）和WR（写）控制信号的计算机，将读写转换开关K29搬向左侧；而对以R／W（读／写）形式提供信号的计算机，则将K29搬向右侧；

d.通过高速光耦合器［G01］及四个普通光耦合器［G02］、［G03］、［G04］、［G05］将计算机地与现场地隔离，并把计算机输出的＋5V电平转换为多路器的四个控制端A、B、C及INH所需的＋15V电平。

下面结合附图对本实用新型所提供的技术方案详细描述如下。

为提高被转换模拟电压信号的负载阻抗，从而提高数据采集精度，模拟电压通过八个电压跟随器［OA1］～［OA8］分别接至多路器［MUX］的八个输入端1～8。

计算机利用其输出接口的B0、B1、B2、B3这四位，通过光耦合器［G02］、［G03］、［G04］、［G05］以及多路器［MUX］，可选择不同通道的模拟电压进行转换，即只有被选中的模拟电压才能通过多路器作为电压频率转换器［VFC］的输入。光耦合器［G02］、［G03］、［G04］及［G05］的作用有二：一是起隔离计算机地丄与现场地的作用；二是将计算机输出接口的＋5V电平转换为多路器控制端A、B、C和INH所需之＋15V电平。［VFC］的功能是将其被转换的模拟电压线性地变换为相应频率的脉冲信号。线驱动器［LD］将［VFC］A点输出的脉冲信号之幅值由＋5V升至＋15V，以提高脉冲信号在长距离传送过程中的抗干扰能力及驱动能力。［LD］输出端B点通过电磁屏蔽线接至稳压管［DW］的C点。［DW］和电阻［R9］的作用在于将幅值为＋15V的脉冲信号降至高速光耦合器［G01］所能接受的电平。［G01］的输出连至16位计数器［COUT］的计数端CLK。［C3］为抗干扰滤波电容。