基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置，其包括信號調理電路以及與信號調理電路相連的AD采樣單元；信號調理電路包括第一放大電路以及第二放大電路；第一放大電路通過第二放大電路接入AD采樣單元。該基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置采樣精度高，可解決采樣隨溫度變化而漂移的技術問題。
【專利說明】基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于數據采集領域，涉及一種實時數據采集裝置，尤其涉及一種基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置。
【背景技術】
[0002]環境檢測設備進行數據采集時，存在采樣精度低和隨溫度變化漂移等問題，同時，也存在一個設備僅有一個數據采集值，當某個檢測點需要檢測兩個或者多個有一定關聯關系的參數時，必須放置多個數據采集設備，不僅增加了安裝成本和維護成本，還存在采樣時間偏差，增加后期數據處理的難度。
實用新型內容
[0003]為了解決【背景技術】中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種采樣精度高以及可解決采樣隨溫度變化而漂移的基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置。
[0004]本實用新型的技術解決方案是:本實用新型提供了一種基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置，包括信號調理電路以及與信號調理電路相連的AD采樣單元；其特殊之處在于:所述信號調理電路包括第一放大電路以及第二放大電路；所述第一放大電路通過第二放大電路接入AD采樣單元。
[0005]上述第一放大電路包括第一運算放大器、第一電阻、第二電阻以及第一電容；所述第一運算放大器包括正向輸入端、負向輸入端以及輸出端；所述第二電阻以及第一電容并聯后的一端接入第一運算放大器的負向輸入端，另一端接入第一運算放大器的輸出端；所述第一電阻接入第一運算放大器的正向輸入端；所述第一運算放大器的輸出端通過第二放大電路接入AD采樣單元。
[0006]上述第一運算放大器是OPA2336。
[0007]上述第二放大電路包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻以及第二運算放大器；所述第二運算放大器包括正向輸入端、負向輸入端以及輸出端；所述第一放大電路通過第三電阻接入第二運算放大器的正向輸入端；所述第四電阻的一端接地，另一端接入第二運算放大器的負向輸入端；所述第五電阻以及第六電阻并聯后通過第七電阻接地；所述第五電阻接入第二運算放大器的負向輸入端；所述第六電阻接入第二運算放大器的輸出端；所述第二運算放大器的輸出端接入AD采樣單元。
[0008]上述第二運算放大器是OPA2336。
[0009]上述AD采樣單元的芯片采用ADSl 110。
[0010]上述ADSl 110 是 16 位。
[0011]上述第二放大電路與AD采樣單元之間還設置有模擬開關。
[0012]上述模擬開關是NLAS4717。
[0013]本實用新型的優點是:
[0014]本實用新型提供了一種基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置，該裝置采用了精密信號調理電路和高精度AD芯片，提高了信號采集精度。實現了一個設備采集多個傳感參數，降低了成本，便于使用和維護。解決了【背景技術】中采樣精度低和隨溫度變化漂移等技術問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型所采用的信號調理電路的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]本實用新型提供了一種基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置，包括信號調理電路以及與信號調理電路相連的AD采樣單元；信號調理電路包括第一放大電路以及第二放大電路；第一放大電路通過第二放大電路接入AD采樣單元。
[0017]第一放大電路包括第一運算放大器、第一電阻、第二電阻以及第一電容；第一運算放大器包括正向輸入端、負向輸入端以及輸出端；第二電阻以及第一電容并聯后的一端接入第一運算放大器的負向輸入端，另一端接入第一運算放大器的輸出端；第一電阻接入第一運算放大器的正向輸入端；第一運算放大器的輸出端通過第二放大電路接入AD采樣單
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[0018]第一運算放大器是OPA2336。
[0019]第二放大電路包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻以及第二運算放大器；第二運算放大器包括正向輸入端、負向輸入端以及輸出端；第一放大電路通過第三電阻接入第二運算放大器的正向輸入端；第四電阻的一端接地，另一端接入第二運算放大器的負向輸入端；第五電阻以及第六電阻并聯后通過第七電阻接地；第五電阻接入第二運算放大器的負向輸入端；第六電阻接入第二運算放大器的輸出端；第二運算放大器的輸出端接入AD采樣單元。第二運算放大器是OPA2336。AD采樣單元的芯片采用ADS1110。ADS1110是16位。第二放大電路與AD采樣單元之間還設置有模擬開關。模擬開關是NLAS4717。
[0020]信號調理單元對傳感器輸出的微弱電流信號進行放大處理，該調理電路采用的運放為OPA2336，屬于軌到軌運放，它的輸出電壓可以無限接近電源電壓。同時它的輸入失調電壓只有±60 μ V，可以達到很高的精度。
[0021]紫外傳感器的調理電路采用二級放大(如圖1)，第一級放大電路由U2A、R8、R9和C19組成，實現把傳感器輸出的微弱電流信號轉換成電壓信號并放大到一定電壓值。第二級放大電路由U2B、R10、R20、R12、R13和R14組成，對第一級放大電路的輸出進行再放大，使得輸出電壓在一個適合AD芯片采樣的范圍內。第二級放大電路反饋網絡中的R12、R13和R14構成T型反饋電阻網絡，不用高值電阻也能得到阻值較大的增益值，從而減小了采用大阻值電阻所帶來的漂移誤差，有效的提高了信號采集精度。
[0022]紫外和光照傳感器調理后的模擬信號通過模擬開關U3(NLAS4717)實現分時采樣，滿足關聯信號采樣時差在毫秒級別范圍內。
[0023]AD采樣單元采集信號調理單元中第二級放大電路的輸出電壓，轉換成數字信號后發送給CPU單元進行處理。AD芯片采用TI公司的ADSl110，16位的ADSl110完全滿足傳感器的高分辨率要求。ADS1110采用內部2.048V基準，精度為±0.05%，它的AD轉換精度為滿量程的0.0l %。ADSl110高精度的內部基準電壓和轉換精度保證了整個采集系統的高精度。
【權利要求】
1.一種基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置，包括信號調理電路以及與信號調理電路相連的AD采樣單元；其特征在于:所述信號調理電路包括第一放大電路以及第二放大電路；所述第一放大電路通過第二放大電路接入AD采樣單元。
2.根據權利要求1所述的基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置，其特征在于:所述第一放大電路包括第一運算放大器、第一電阻、第二電阻以及第一電容；所述第一運算放大器包括正向輸入端、負向輸入端以及輸出端；所述第二電阻以及第一電容并聯后的一端接入第一運算放大器的負向輸入端，另一端接入第一運算放大器的輸出端；所述第一電阻接入第一運算放大器的正向輸入端；所述第一運算放大器的輸出端通過第二放大電路接入AD采樣單元。
3.根據權利要求2所述的基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置，其特征在于:所述第一運算放大器是0PA2336。
4.根據權利要求3所述的基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置，其特征在于:所述第二放大電路包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻以及第二運算放大器；所述第二運算放大器包括正向輸入端、負向輸入端以及輸出端；所述第一放大電路通過第三電阻接入第二運算放大器的正向輸入端；所述第四電阻的一端接地，另一端接入第二運算放大器的負向輸入端；所述第五電阻以及第六電阻并聯后通過第七電阻接地；所述第五電阻接入第二運算放大器的負向輸入端；所述第六電阻接入第二運算放大器的輸出端；所述第二運算放大器的輸出端接入AD采樣單元。
5.根據權利要求4所述的基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置，其特征在于:所述第二運算放大器是0PA2336。
6.根據權利要求1-5任一權利要求所述的基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置，其特征在于:所述AD采樣單元的芯片采用ADSl 110。
7.根據權利要求6所述的基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置，其特征在于:所述ADS1110是16位。
8.根據權利要求7所述的基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置，其特征在于:所述第二放大電路與AD采樣單元之間還設置有模擬開關。
9.根據權利要求8所述的基于物聯網的遺址博物館高精度數據采集裝置，其特征在于:所述模擬開關是NLAS4717。
【文檔編號】G05B19/042GK204215198SQ201420673901
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月12日 優先權日:2014年11月12日
【發明者】王展, 王翀, 柏科, 鄧宏, 林樹筍, 楊繼紅 申請人:陜西省文物保護研究院, 西安元智系統技術有限責任公司