[發明專利]微功耗多功能集成數據采集單元

在審

• 申請號: 202010563546.3
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111650868A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 王輔宋;劉付鵬;張志文;郝文哲;鄒全錦;劉練文;黃斌斌
• 申請（專利權）人: 江西飛尚科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京久維律師事務所 11582
• 代理人: 陳強

1.一種微功耗多功能集成數據采集單元，它包括微功耗數據采集器(1)、模擬信號擴展模塊(2)、RS485信號擴展模塊(3)、IDC灰排線(4)、IDC插座(5)、鋰電池(6)、DTU數傳模塊(7)、開關電源(8)、天線(9)、10W/18V太陽能電池板(10)、信號開關(11)、4～20mA信號調理模塊(12)、±10V電壓信號調理模塊(13)、儀表放大器(14)、激勵模塊(15)、恒流源激勵模塊(16)、工頻濾波器(17)、抗混疊濾波器(18)、模數轉換器(19)、微控制器(20)、RTC實時時鐘(21)、EEPROM(22)、以太網接口(23)、USB接口(24)、全隔離RS485對外接口(25)、非隔離RS485對內接口(26)、I2C防護電路(27)、電源管理模塊(28)、鋰電池管理模塊(29)、電源狀態監控模塊(30)、外部電源抗浪涌接口(31)、抗浪涌信號接口(39)、LED通道狀態指示燈(42)、RS485信號共模濾波器(43)、IO擴展器(44)、多路復用器(45)、對外電路防護接口(46)、RS485防護電路接口(47)、DC-DC隔離電源(48)；

其特征在于：微功耗數據采集器(1)通過IDC灰排線(4)和IDC插座(5)將模擬信號擴展模塊(2)與RS485信號擴展模塊(3)級聯，并通過10W/18V太陽能電池板(10)對鋰電池(6)進行充電；微功耗數據采集器(1)通過信號開關(11)對4～20mA信號調理模塊(12)和±10V電壓信號調理模塊(13)的切換，實現一個通道能夠測量多種物理量的功能；RS485防護電路接口(47)通過RS485信號共模濾波器(43)與微功耗數據采集器(1)的非隔離RS485對內接口(26)進行通信；微控制器(20)通過全隔離RS485對外接口(25)與DTU數傳模塊(7)與云服務器進行通信。

2.根據權利要求1所述的一種微功耗多功能集成數據采集單元，其特征在于：激勵模塊(15)對外部4～20mA型傳感器提供電源，并通過4～20mA信號調理模塊(12)進行調理，再經過模數轉換器(19)進行采集。

3.根據權利要求1所述的一種微功耗多功能集成數據采集單元，其特征在于：微控制器(20)通過信號開關(11)實現對外部電壓信號的測量，并通過內部±10V電壓信號調理模塊(13)進行電壓轉換，再經過模數轉換器(19)進行采集。

4.根據權利要求1所述的一種微功耗多功能集成數據采集單元，其特征在于：振弦傳感器通過抗浪涌信號接口(39)再經過信號開關(11)切換后連接儀表放大器(14)，并通過工頻濾波器(17)和抗混疊濾波器(18)調理后送給模數轉換器(19)進行采集。

5.根據權利要求1所述的一種微功耗多功能集成數據采集單元，其特征在于：微控制器(20)通過電源管理模塊(28)內部的電子開關，對外設進行低功耗管理。