激光測量用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本新型涉及一種激光測量用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括：三通接頭，第一、第二、第三數(shù)據(jù)采集卡，通道選擇單元、多路模擬開關(guān)；多路模塊開關(guān)的第一、第二、第三路模擬開關(guān)的輸入端分別與三通接頭的第一、第二、第三模擬信號輸出端相連；通道選擇單元的輸入端與三通接頭的第一模擬信號輸出端相連，該通道選擇單元的各輸出端分別與多路模塊開關(guān)的各控制端相連；多路模塊開關(guān)的第一、第二、第三路模擬開關(guān)的輸出端分別與各數(shù)據(jù)采集卡相連；其通過通道選擇單元實現(xiàn)對模擬信號進行通道切換，把輸入的模擬信號分成三個通道進行數(shù)據(jù)處理，比傳統(tǒng)的兩個通道的劃分更加合理，數(shù)據(jù)處理精度更高。各數(shù)據(jù)采集卡的采集信號輸出端與一工業(yè)控制計算機相連。
【專利說明】激光測量用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本實用新型涉及一種激光測量領(lǐng)域，尤其涉及一種激光測量用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0003]在激光測量領(lǐng)域，回波信號大動態(tài)范圍一直是很難克服的技術(shù)難題；一般利用偏振濾波和探測器變增益技術(shù)可以拓展2-3個數(shù)量級，對于數(shù)據(jù)采集卡的動態(tài)范圍的要求有3個數(shù)量級左右，目前一般采用8位，IGHZ的數(shù)據(jù)采集卡還不能滿足要求，但是高采樣率和寬輸入范圍的數(shù)據(jù)采集卡價格昂貴，購置成本很高。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供一種激光測量用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其解決了激光測量數(shù)據(jù)進行通道劃分的技術(shù)問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種激光測量用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括:與用于激光測量的光電探測器相連的三通接頭(三通接頭是將外部輸入的一路信號分成三路輸出信號的器件)，第一、第二、第三數(shù)據(jù)采集卡，通道選擇單元、多路模擬開關(guān)；所述多路模塊開關(guān)的第一、第二、第三路模擬開關(guān)的輸入端分別與三通接頭的第一、第二、第三模擬信號輸出端相連；所述通道選擇單元的輸入端與三通接頭的第一模擬信號輸出端相連，該通道選擇單元的各輸出端分別與所述第一、第二、第三路模擬開關(guān)的各控制端相連；所述第一、第二、第三路模擬開關(guān)的輸出端分別與第一、第二、第三數(shù)據(jù)采集卡的輸入端相連。
[0006]進一步，所述通道選擇單元包括:第一、第二比較器，所述第一比較器的反相端、第二比較器的同相端分別與所述三通接頭的第一模擬信號輸出端相連，所述第一比較器的同相端接入第一閾值電壓，第二比較器的反相端接入第二閾值電壓，所述第一、第二比較器的輸出端分別與一譯碼器的兩輸入端相連，該譯碼器的三個輸出端分別與第一、第二、第三路模擬開關(guān)的控制端相連。各數(shù)據(jù)采集卡的采集信號輸出端與一工業(yè)控制計算機相連。
[0007]本實用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:本實用新型通過通道選擇單元實現(xiàn)了對三通接頭輸出的模擬信號進行通道切換，把輸入的模擬信號分成三個通道進行數(shù)據(jù)處理，比傳統(tǒng)的兩個通道的劃分更加合理，數(shù)據(jù)處理精度更高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的激光測量用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原理圖；
[0009]圖2是本實用新型的通道選擇單元的原理框圖；
[0010]圖3是本實用新型的防雷電路的電路圖；
[0011]其中，第一比較器Al、第二比較器A2、快速導(dǎo)通二極管D1、限流電阻R1、第一壓敏電阻YMl、第二壓敏電阻YM2、放電管Al、熔斷器PFl、指示燈D2、地GND、火線L、零線N、接地端E0

【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，一種激光測量用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括:三通接頭，第一、第二、第三數(shù)據(jù)采集卡，通道選擇單元、多路模擬開關(guān)；所述多路模塊開關(guān)的第一、第二、第三路模擬開關(guān)的輸入端分別與三通接頭的第一、第二、第三模擬信號輸出端相連；所述通道選擇單元的輸入端與三通接頭的第一模擬信號輸出端相連，該通道選擇單元的各輸出端分別與所述第一、第二、第三路模擬開關(guān)的各控制端相連；所述第一、第二、第三路模擬開關(guān)的輸出端分別與第一、第二、第三數(shù)據(jù)采集卡的輸入端相連。各數(shù)據(jù)采集卡采用研華數(shù)據(jù)采集卡PCL-818 ；各數(shù)據(jù)采集卡的采集信號輸出端與一工業(yè)控制計算機相連。
[0013]如圖2所示，所述通道選擇單元包括:第一、第二比較器，所述第一比較器Al的反相端、第二比較器A2的同相端分別與所述三通接頭的第一模擬信號輸出端相連，所述第一比較器Al的同相端接入第一閾值電壓，第二比較器A2的反相端接入第二閾值電壓，所述第一、第二比較器的輸出端分別與一譯碼器的兩輸入端相連，該譯碼器的三個輸出端分別與所述多路模擬開關(guān)中的第一、第二、第三路模擬開關(guān)的控制端相連。三通接頭的輸入端與用于激光測量的光電探測器相連，三通接頭將來自光電探測器的輸入信號分成三路輸出信號。
[0014]多路模擬開關(guān)是自動數(shù)據(jù)采集、程控增益放大等領(lǐng)域的常用器件；多路模擬開關(guān)是從多個模擬輸入信號中切換選擇所需輸入通道模擬輸入信號電路。目前市場上的多路開關(guān)以CMOS電路為主，且得到廣泛應(yīng)用。其優(yōu)點是工作速度快，導(dǎo)通電阻低(5-25歐)，截止電阻高。多路模擬開關(guān)可以采用RCA公司的⑶4066芯片、或AD公司的AD7501或AD7506芯片、或MOTA公司的MC14051芯片來實現(xiàn)。AD7506是單片CMOS工藝，16通道模擬開關(guān)。
[0015]譯碼器可以采用2-4線譯碼器，例如74LS139 ;也可以采用3_8線譯碼器利用其兩個輸入端和三個輸出端來實現(xiàn)，例如74LS138 ;第一、第二比較器可以采用集成運放來實現(xiàn)，所述第一、第二閾值電壓可以根據(jù)對信號通道的劃分來任意設(shè)定。
[0016]所述通道選擇單元與多路模擬開關(guān)的具體工作原理:根據(jù)所設(shè)定的第一、第二閾值電壓對三通接頭的輸出的模擬信號進行劃分，即該模擬信號大于第一閾值電壓的輸入信號，則所述第一、第二比較器輸出O和1，則控制譯碼器輸出相應(yīng)控制信號，該控制信號控制多路模擬開關(guān)導(dǎo)通第三路數(shù)模開關(guān)，使第三數(shù)據(jù)采集卡獲得上述模擬信號；若模擬信號位于第一、第二閾值電壓之間，所述第一、第二比較器輸出I和1，則控制譯碼器輸出相應(yīng)控制信號，該控制信號控制多路模擬開關(guān)導(dǎo)通第二路模擬開關(guān)，使第二數(shù)據(jù)采集卡獲得上述模擬信號，若模擬信號小于第二閾值電壓，所述第一、第二比較器輸出I和O,則控制譯碼器輸出相應(yīng)控制信號，該控制信號控制多路模擬開關(guān)導(dǎo)通第一路數(shù)模開關(guān)，使第一數(shù)據(jù)采集卡獲得上述模擬信號，本實用新型通過通道選擇單元實現(xiàn)了對信號通道的劃分，解決了對寬輸入的數(shù)據(jù)進行采集的問題。
[0017]所述激光測量用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的供電端與一防雷電路相連。
[0018]如圖3所示，所述防雷電路包括:快速導(dǎo)通二極管D1、限流電阻R1、第一壓敏電阻YM1、第二壓敏電阻YM2和放電管Al ;快速導(dǎo)通二極管Dl和限流電阻Rl串聯(lián)形成第一支路，第一壓敏電阻YMl和第二壓敏電阻YMl串聯(lián)形成第二支路，第一支路和第二支路并聯(lián)后連接于零線N和火線L之間；第一壓敏電阻YMl和第二壓敏電阻YM2的連接點通過放電管Al接地GND。所述防雷電路通過連接于零線和火線之間的兩個支路來實現(xiàn)防雷，當無雷電進入時，兩個支路均處于高阻狀態(tài)，當有雷電進入，雷電迅速通過第一壓敏電阻和第二壓敏電阻間的連接點導(dǎo)通放電管放電，將雷電導(dǎo)入到大地中，實現(xiàn)良好的防雷效果，保護激光測量用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0019]所述防雷電路還包括熔斷器PF1，第一支路和第二支路并聯(lián)后一端通過熔斷器PFl連接火線L，另一端與零線N連接。熔斷器PFl時一種溫度保險絲，規(guī)格為16A/250V/115度，能夠?qū)Ρ景傅碾娐诽峁┍Ｗo。
[0020]防雷電路還包括指示燈D2，指示燈D2連接于快速導(dǎo)通二極管Dl和限流電阻Rl之間。指示燈D2在雷電產(chǎn)生時，能夠發(fā)光，對雷電進入具有指示作用。
[0021]所述防雷電路還包括接地端E，一般用于三孔插座的電路上，接地端E直接接地GND。
【權(quán)利要求】
1.一種激光測量用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括:三通接頭，第一、第二、第三數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于還包括:通道選擇單元、多路模擬開關(guān)； 所述多路模塊開關(guān)的第一、第二、第三路模擬開關(guān)的輸入端分別與三通接頭的第一、第二、第三模擬信號輸出端相連； 所述通道選擇單元的輸入端與三通接頭的第一模擬信號輸出端相連，該通道選擇單元的各輸出端分別與所述第一、第二、第三路模擬開關(guān)的各控制端相連；所述第一、第二、第三路模擬開關(guān)的輸出端分別與第一、第二、第三數(shù)據(jù)采集卡的輸入端相連； 所述通道選擇單元包括:第一、第二比較器，所述第一比較器的反相端、第二比較器的同相端分別與所述三通接頭的第一模擬信號輸出端相連，所述第一比較器的同相端接入第一閾值電壓，第二比較器的反相端接入第二閾值電壓，所述第一、第二比較器的輸出端分別與一譯碼器的兩輸入端相連，該譯碼器的三個輸出端分別與第一、第二、第三路模擬開關(guān)的控制端相連；各數(shù)據(jù)采集卡的采集信號輸出端與一工業(yè)控制計算機相連。
【文檔編號】G05B15/02GK203965824SQ201420309906
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】郭士觀 申請人:中航星北斗科技有限公司