[實用新型]低頻緩變信號實時監測裝置

有效

• 申請號: 201520862823.5
• 申請日: 2015-11-01
• 公開（公告）號: CN205247119U
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 黎右翼
• 申請（專利權）人: 四川泛華航空儀表電器有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種低頻緩變信號實時監測裝置，包括電源模塊、含有微處理器的數據處理模塊、具 有可擴展SPI接口器件個數的片選信號模塊、A/D采樣模塊、數據存取模塊和開關量識別模 塊，其特征在于：數據處理模塊電連接片選信號模塊，片選信號模塊輸出端并聯接A/D采樣 模塊、數據存取模塊和開關量識別模塊，A/D采樣模塊、數據存取模塊和開關量識別模塊通 過數據處理模塊，并聯輸出端連接數據處理模塊，數據處理模塊通過SPI總線，對同一時刻 只能有一個片選信號有效來控制片選信號模塊產生片選信號，向選中模塊發送控制命令實 現兩者之間的數據傳輸，進而實現A/D采樣、數據存取以及開關量識別功能；數據存取模塊 數據處理模塊將測量控制系統狀態、實時重要參數通過SPI總線寫入到數據存取模塊中，將 數據讀出用于分析；數據處理模塊通過SPI總線向A/D轉換器發送模擬量到數字量轉換的控 制命令，A/D采樣模塊將采樣選信號模擬量轉換為數字量，并將轉換結果通過SPI總線回送 到數據處理模塊進行處理；開關量識別模塊通過微控制器的引腳輸出轉換時序，從SPI總線 讀取微控制器串行輸入/輸出移位寄存器輸出的串行數據，通過SPI總線讀取微控制器串行 輸入/輸出移位寄存器輸出的串行數據，得到外部信號的輸入狀態，最后通過SPI總線讀取 12位數據并對其進行處理。

2.如權利要求1所述的低頻緩變信號實時監測裝置，其特征在于：數據處理模塊帶有聯 合測試行為組織JTAG接口和通訊接口，該數據處理模塊采用AVR單片機D101作為數據處理 器。

3.如權利要求2所述的低頻緩變信號實時監測裝置，其特征在于：數據處理器是型號為 ATMEGA128的單片機。

4.如權利要求1或2所述的低頻緩變信號實時監測裝置，其特征在于：數據處理模塊由 單片機D101、電源接地并聯濾波電容C103、C136和C137、晶振G101，晶振G101負載電容C101、 C102、以及用于程序下載的JTAG仿真插座構成的外圍元器件組成，晶振G101為石英晶體振 蕩器。

5.如權利要求1或2所述的低頻緩變信號實時監測裝置，其特征在于：數據處理模塊通 過SPI總線讀取來自外部開關量識別模塊的開關量信號、8個外部模擬信號通道的采樣數據 通過A/D采樣模塊，以及外部數據存儲器中的表格數據或者系統運行期間寫入的數據；同 時，數據處理模塊通過SPI總線將系統重要的數據，寫入外部數據存儲器。

6.如權利要求1所述的低頻緩變信號實時監測裝置，其特征在于：片選信號模塊由3-8 譯碼器D102和電源濾波電容C104組成。

7.如權利要求1所述的低頻緩變信號實時監測裝置，其特征在于：為了能控制多個具有 SPI接口的外圍器件，數據處理器采用3-8譯碼器來實現最大可以支持擴展8個具有SPI接口 的器件，通過更換譯碼器或增加譯碼器擴展更多具有SPI接口的器件。

8.如權利要求1所述的低頻緩變信號實時監測裝置，其特征在于：開關量識別模塊由電 源引腳VCC并聯電容C110的8位移位寄存器D103構成的開關量識別電路組成；為對D103的輸 入輸出信號進行隔離保護，由固態繼電器D110和外圍器件組成。

9.如權利要求1所述的低頻緩變信號實時監測裝置，其特征在于：為對D103的輸入輸出 信號進行隔離保護，可以通過固態繼電器D110引腳輸出線并聯電阻R113、電容C113，模擬地 AGND、輸出CARRY引腳輸出線并聯電容C114和并聯接點電連接的電阻R114，以及引腳輸出線 通過電阻R104并聯電容C124，引腳輸出線電連接的電阻R103組成隔離電路，其中R113，R114 是上拉電阻，電容C113、C114、C124用于過濾雜波，而R103和R104為限流電阻。

10.如權利要求1所述的低頻緩變信號實時監測裝置，其特征在于：A/D采樣模塊由電壓 參考源D108、A/D轉換芯片D106及其C129、C109和C122組成的濾波電路組成，其中D108及其 外圍器件C110和C130由轉換芯片D106及其引腳輸出線與模擬地AGND串聯鉭電容C130接點 電連接且帶有電容C111模擬地AGND并聯回路的基準源D108、并聯REFADADJ輸出線的電容 C122、電源引腳VCC電連接鉭電容C129、電容C109電容并聯回路組成，其中C111和鉭電容 C130為A/D轉換芯片D106提供+4.096V的基準電壓，鉭電容C129、電容C109和C122用于濾除 電源雜波；數據處理模塊通過SPI總線向A/D轉換芯片寫入相應的控制命令實現轉換，并將 結果通過SPI總線回送到數據處理模塊進行處理。