基本信息
- 项目名称：
- 传感器信号检测系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品是综合检测技术实验平台自动化测量系统的数据采集和发送部分。其功能是通过将检测平台传感器输出的电信号进行预处理，传输至微计算机平台，实现实验数据实时的存储以及多样化图形显示。
- 详细介绍：
- 本作品先利用导线将实验平台传感器输出的信号输送给仪表放大器，通过按下相应的按键来确定合适的放大倍数；放大后的信号通过ADC0809进行模数转换，再经过单片机的处理，发送给LCD12864液晶显示屏经行实时显示，同时也通过串口传送给PC机。最后经过PC机上相应的上位机软件进行存储和图表化。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 该作品研制的目的在于解决现有检测技术综合实验平台采用万用表、毫伏表进行检测和人工测量所引起的无法获取实时高密度采样数据、无法在线存储采样数据、测量不稳定等不足之处。 本作品能够通过采集实验平台的数据、数据预处理等过程，将数据传输至微计算机平台或液晶显示平台，实现海量实验数据的实时存储和图形化显示，以及实时地把测量到的数据直接存储于微计算机平台或液晶显示平台。 本作品设计了数据采样仪器的硬件系统，并创新性的将数据采样的过程以虚拟仪器的形式呈现在微机平台上。 数据采样的精度、采样仪器和计算机的通信、虚拟仪器的软件设计是本作品的技术关键。 主要技术指标： 1. 模拟信号放大器的放大倍数至少具有10、20、50、100四种，误差小于±2%。 2. 在微机的虚拟显示器上提供对应的放大器控件。 3. 采样数据的计算机图形显示具有实时性。 4. 采样数据可实现在线存储，一次存储的时间不小于10分钟。
科学性、先进性
- 普通的数据采集仪器或者无纸化记录仪尽管也能够提供数据采集、数据存储的功能，但没有微机平台上虚拟仪器的图形化显示。 本作品设计的微机平台显示软件，不仅仅是一个虚拟显示器，还对数据采集各硬件部件都进行了虚拟化，并形成控件。这些控件可以在软件平台上自由组合，达到仿真的效果。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、产品 图纸 磁盘 现场演示 图片 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本作品运用的技术包括电路设计、单片机技术应用、计算机图形学等领域。能够实现信号的高效稳定和自动化测量，并且能在微计算机平台和液晶显示平台将信号数据实时在线存储和在线显示，具有较高的技术水平。微机平台软件提供了数据采集硬件系统的虚拟化控件，可以自由组合，达到系统仿真的目的。 本作品成果用于学校实验室可避免学校从外面买来设备，减少开支；同时，该成果的使用可以简化实验，提高实验效率，实现数据高密度、实时在线存储和图形化显示，避免人工测量引起的误差，增强实验的可操作性。 还可以用于工业生产中各种电信号的测量。将其嵌入各种机器中，可使信号显示更加直观，满足不同设备的各种显示要求，降低操作的技术要求，提高效率，具有实际推广应用的价值。
同类课题研究水平概述
- 该检测系统是数据采集系统的一种，在日常生活生产中应用十分广泛。现代的数据采集系统，随着A/D转换器技术的发展，允许以更高的分辨率、更快的采样速度和更低的成本实现更精密的测量。其它硬件的改进，也使功能模块能够互换，这些功能通过对电压、电流和电阻的检测，实现对诸如温度、压力和流量等物理量的控制。 目前采用单片机控制并利用编程的方式，可以很方便地发出控制命令和改变系统中控制器的算法与计算参数；尤其是在需要进行一些复杂而又精确的计算时，在运算速度和精度等方面都能达到较高的要求。同时单片机可以通过软件编程实现大的纯延迟时间的控制。 随着计算机的普及应用，数据采集系统得到了极大的发展，开始出现了通用的数据采集与自动化测量系统，该阶段的数据采集系统主要有两类，一类以仪器仪表和采集器、通用接口总线和计算机等构成。例如，国际标准ICE625（GPIB）接口总线系统就是一个典型的代表。这类系统主要用于实验室，在工业生产现场也有一定的应用。第二类以数据采集卡、标准总线和计算机构成，例如：STD总线系统。这种接口系统采用积木式结构，把相应的接口卡装在专用的机箱内，然后由一台计算机控制。第二类系统在工业现场应用较多。这两种系统中，如果采集测试任务改变，只需将新的仪用电缆接入系统或将新卡再添加到专用的机箱即可完成硬件平台的重建，显然，这种系统比专用系统灵活得多。 时至今日，由于集成电路制造技术的不断提高，出现了高性能、高可靠性的数据采集系统。在国际上技术先进的国家，数据采集技术已经在军事、航空电子设备及宇航技术、工业等领域被广泛应用。目前有的DAS（Data acquisition systems—数据采集系统）产品精度已达16位，采集速度每秒达到几十万次以上，数据采集技术已经成为一种专门的技术，在工业领域得到了广泛的应用。由于采用了高密度，屏蔽型，针孔式的连接器和卡式模块，可以充分保证其稳定性及可靠性，但其昂贵的价格是阻碍它在自动化领域普及的一个重要因素。串行总线数据采集系统向分布式系统结构和智能化方向发展，可靠性不断提高，数据采集系统物理层通信，由于采用RS485双绞线、电力载波、无线和光纤，所以其技术得到了不断发展和完善。其在工业现场数据采集和控制等众多领域得到了广泛的应用。
