[發明專利]一種具有熱插拔保護功能的數據采集裝置及其通道卡

有效

• 申請號: 201110431240.3
• 申請日: 2011-12-21
• 公開（公告）號: CN103176034B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 張瑞忠;王悅;王鐵軍;李維森
• 申請（專利權）人: 北京普源精電科技有限公司
• 主分類號: G01R19/165
• 分類號: G01R19/165;G05B19/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 戴云霓

技術領域

本發明涉及電信號的測量測試領域，具體地涉及一種具有熱插拔保護功能的數據采集裝置及其通道卡。

背景技術

在測量和測試技術領域中，所謂的數據采集裝置，是指從傳感器和其它被測目標中自動采集信息的一種裝置。它可以實現多種信號的采集，通過將數據采集裝置與外部的傳感器、敏感元件相連、或者直接與被測信號相連，可以采集并測量到諸如直流電壓信號、交流電壓信號、直流電流信號、交流電流信號、頻率信號、溫度信號、壓力信號、壓強信號等各種被測信號。

多通道數據采集裝置是指集成有多種測量功能的數據采集裝置，它具有多個通道，每一個通道可以接入不同的被測信號。如圖1所示，為一種多通道數據采集裝置的結構示意圖，所述多通道數據采集裝置100包括三大部分：主控單元101、模塊卡102和背板單元103。

主控單元101是一個控制整個系統工作的單元，它通過背板單元103與模塊卡102相連接。主控單元101通過協調多個模塊卡102完成輸入信號(即被測信號)的切換和數據采集操作。

模塊卡102通常包括通道卡1021和萬用表卡1022兩種，此外，還包括其它類型的模塊卡，它們可以單獨控制，不需要或者不能與萬用表卡1022聯合使用。被測信號通過外部接線接入通道卡1021中的各個通道中，主控單元101通過向通道卡1021發送控制命令，將對應通道上接入的被測信號引入至萬用表卡1022中。萬用表卡1022又稱測量卡，或者數據采集卡，用于測量通過各種類型的通道卡連接進來的被測信號，主控單元101通過向萬用表卡1022發送控制命令，控制萬用表卡1022接收來自不同通道的被測信號，進行數據采集。

背板單元103具備有多個插槽，用于插入不同的模塊卡102，它起連接主控單元101和模塊卡102的“橋梁”作用，通過背板單元103上的模擬總線，可以將各個通道中的被測信號輸入至萬用表卡1022中；通過背板單元103上的通信總線，主控單元101可以向通道卡1021和萬用表卡1022發送控制命令以及接收萬用表卡1022測量的被測信號。另外，主控單元101和各個模塊卡102的供電也是通過背板單元103上的電源電路提供的。

在進行數據采集時，主控單元101首先通過通信總線，發送控制命令到通道卡1021；通道卡1021根據控制命令接通一個相應的通道，通過該通道將被測信號輸入到模擬總線上；然后主控單元101通過通信總線，發送控制命令到萬用表卡1022，萬用表卡1022根據該控制命令對模擬總線上的被測信號進行采集；采集完成后萬用表卡1022通過通信總線將數據返回給主控單元101，此時，完成了所述通道上被測信號的數據采集過程。

每一個通道上的被測信號可以是不同的，用戶可以對多通道數據采集裝置100內部的通道進行配置，設定每一個被測信號與通道的匹配關系。由于是多通道數據采集，因此，主控單元101需要對各個通道中被測信號接入萬用表卡1022的次序進行控制，萬用表卡1022依次對各個通道上的被測信號進行數據采集的過程，即是一種對通道的掃描過程。多通道數據采集測量裝置100廣泛應用于通信、醫療、工業自動化等領域，不同功能的模塊卡滿足了不同應用場合的測量系統搭建需求，靈活的配置模式也方便了用戶的使用。

上述模塊卡式數據采集測量裝置廣泛應用于通信、醫療、工業自動化等領域，不同功能的模塊卡滿足了不同應用場合的測量系統搭建需求，靈活的配置模式也方便了用戶的使用。但是，發明人在實現本發明的過程中發現，現有的模塊化的數據采集裝置一般不支持熱插拔，在進行電流測量時出現意外斷電或模塊熱插拔情況，由于不能有效的保護被測器件，易造成被測器件的損壞。

發明內容

本發明的目的在于，本發明提供了一種具有熱插拔保護功能的數據采集裝置及其通道卡，用于在總線結構的數據采集裝置中，通道卡在測量電流信號時，由于熱插拔或斷電等意外情況發生時，保護電路自動啟動，實現電流測量通道的閉合狀態，以免由于電流測量通道的開路引起過壓或過流，導致被測器件單元或被測電路模塊損壞和嚴重的生產后果。

為達上述目的，一方面，本發明實施例提供了一種具有熱插拔保護功能的數據采集裝置的通道卡，包括至少一個電流測量通道，每一個電流測量通道包括兩個輸入線路，每一個輸入線路包括有一個電流測量端子和一個輸出端子，其特征在于，所述通道卡設置有保護電路，所述保護電路用于在所述通道卡斷電時，自動啟動來實現所述通道卡的電流測量通道的閉合狀態，以保護被測器件。