專利名稱：一種用于激光粒度儀的數(shù)據(jù)采集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種數(shù)據(jù)采集器，具體涉及一種用于激光粒度儀的數(shù)據(jù)采集器。
背景技術(shù)：
隨著粉體工業(yè)的不斷發(fā)展，對顆粒粒度測量技術(shù)也提出了更高的要求?？陀^真實地反映顆粒大小和粒度分布是一項非常重要的工作。在目前眾多的粒度測量技術(shù)中，基于光散射理論的激光粒度儀以其準(zhǔn)確、快速、非接觸等特點，得到了非常廣泛的應(yīng)用。根據(jù)激光粒度測量原理及功能要求，一臺完整的激光粒度儀包括光源、樣品分散系統(tǒng)、信號接收系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和測控系統(tǒng)，其中測控系統(tǒng)是整個激光粒度儀的核心部分，它一般由數(shù)據(jù)采集器和運行于計算機的測控軟件所組成，具有信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)的實時顯示、粒度分布求解、數(shù)據(jù)存儲等功能。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供一種用于激光粒度儀的數(shù)據(jù)采集器。激光粒度儀的光電探測器由多個探測環(huán)組成，即產(chǎn)生多路模擬電壓信號。由于在測量過程中由光電探測器輸出的電壓信號非常微弱，均為毫伏級，因此必須經(jīng)過放大處理后才可以用于數(shù)據(jù)采集。由于每個探測環(huán)的受光面積不同等原因，每路信號的大小等級也參差不齊。為了降低測量誤差，需要為不同的通道設(shè)置不同的放大倍數(shù)，以保證信號處于同一大小等級。本實用新型的技術(shù)方案是:—種用于激光粒度儀的數(shù)據(jù)采集器，包括信號調(diào)理電路、MCU模塊、通訊模塊和電源模塊；所述信號調(diào)理電路用于放大激光粒度儀中的光電探測器的輸出信號；所述MCU (Micro Control Unit)模塊用于采集信號調(diào)理電路的輸出信號并進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換；所述通訊模塊用于MCU模塊與計算機之間進(jìn)行通訊，包括總線收發(fā)器和總線轉(zhuǎn)換器；所述電源模塊連接MCU模塊；所述信號調(diào)理電路的輸出端連接MCU模塊的AD轉(zhuǎn)換端口，MCU模塊的UART端口連接總線收發(fā)器，總線收發(fā)器經(jīng)總線轉(zhuǎn)換器連接至計算機。所述的光電探測器的輸出信號為多路信號，多路信號均采用獨立的信號調(diào)理電路進(jìn)行放大。所述信號調(diào)理電路的輸出信號按光電探測器的探測環(huán)的順序分組，每組信號輸出至不同的MCU模塊。所述總線收發(fā)器為LIN總線收發(fā)器，總線轉(zhuǎn)換器為USB/LIN總線轉(zhuǎn)換器。有益效果:[0017]本實用新型的用于激光粒度儀的數(shù)據(jù)采集器能夠?qū)崿F(xiàn)對光電探測器多路信號進(jìn)行獨立放大、分組采集、通道校準(zhǔn)，光電探測器的輸出信號為多路信號，多路信號均采用獨立的信號調(diào)理電路進(jìn)行放大，將信號按照對應(yīng)的探測環(huán)的順序進(jìn)行分組，每組信號采用不同的MCU模塊進(jìn)行采集。這樣一方面是每路信號獨立放大，放大倍數(shù)獨立可調(diào)，保證采集器使用的靈活性；另一方面把多路信號分組采集，降低每個MCU模塊對A/D轉(zhuǎn)換功能的要求。

圖1為本實用新型具體實施方式
的用于激光粒度儀的數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型具體實施方式
的MCU模塊電路原理圖；圖3為本實用新型具體實施方式
的信號調(diào)理電路原理圖；圖4為本實用新型具體實施方式
的通訊模塊電路原理圖；圖5為本實用新型具體實施方式
的電源模塊電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施做詳細(xì)說明。如圖1所示，本實施方式的用于激光粒度儀的數(shù)據(jù)采集器，包括信號調(diào)理電路、MCU模塊、通訊模塊和電源模塊；本實施方式中，激光粒度儀的光電探測器由70個探測環(huán)組成，將探測環(huán)輸出的70路信號分為4組，用4個MCU模塊進(jìn)行信號采集，其中，兩個MCU模塊分別負(fù)責(zé)采集18路信號，另兩個MCU模塊分別負(fù)責(zé)采集17路信號。光電探測器的輸出信號為多路信號，多路信號均采用獨立的信號調(diào)理電路進(jìn)行放大。信號調(diào)理電路的輸出信號按光電探測器的探測環(huán)的順序分組，每組信號輸出至不同的MCU模塊。進(jìn)行分組后的通道與放大倍數(shù)的對應(yīng)關(guān)系如表I所示。表I信號通道分組與放大倍數(shù)對應(yīng)關(guān)系
權(quán)利要求1.一種用于激光粒度儀的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:包括信號調(diào)理電路、MCU模塊、通訊模塊和電源模塊； 所述通訊模塊包括總線收發(fā)器和總線轉(zhuǎn)換器； 所述信號調(diào)理電路的輸出端連接MCU模塊的AD轉(zhuǎn)換端口，MCU模塊的UART端口連接總線收發(fā)器，總線收發(fā)器經(jīng)總線轉(zhuǎn)換器連接至計算機，電源模塊與MCU模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光粒度儀的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:所述信號調(diào)理電路是用于放大激光粒度儀中的光電探測器的輸出信號的電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光粒度儀的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:所述MCU模塊是用于采集信號調(diào)理電路的輸出信號并進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光粒度儀的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:所述通訊模塊是用于MCU模塊與計算機之間進(jìn)行通訊的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于激光粒度儀的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:所述的光電探測器的輸出信號為多路信號，多路信號均采用獨立的信號調(diào)理電路進(jìn)行放大。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于激光粒度儀的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:所述信號調(diào)理電路的輸出信號按光電探測器的探測環(huán)的順序分組，每組信號輸出至不同的MCU模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光粒度儀的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:所述總線收發(fā)器為LIN總線收發(fā)器，總線轉(zhuǎn)換器為USB/LIN總線轉(zhuǎn)換器。
專利摘要一種用于激光粒度儀的數(shù)據(jù)采集器，包括信號調(diào)理電路、MCU模塊、通訊模塊和電源模塊；通訊模塊包括總線收發(fā)器和總線轉(zhuǎn)換器；信號調(diào)理電路的輸出端連接MCU模塊的AD轉(zhuǎn)換端口，MCU模塊的UART端口連接總線收發(fā)器，總線收發(fā)器經(jīng)總線轉(zhuǎn)換器連接至計算機，電源模塊與MCU模塊連接。本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)對光電探測器多路信號進(jìn)行獨立放大、分組采集、通道校準(zhǔn)，光電探測器的輸出信號為多路信號，多路信號均采用獨立的信號調(diào)理電路進(jìn)行放大，將信號按照對應(yīng)的探測環(huán)的順序進(jìn)行分組，每組信號采用不同的MCU模塊進(jìn)行采集。這樣一方面是每路信號獨立放大，放大倍數(shù)獨立可調(diào)，保證采集器使用的靈活性；另一方面把多路信號分組采集，降低每個MCU模塊對A/D轉(zhuǎn)換功能的要求。
文檔編號G01N15/02GK202994618SQ201220717199
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者關(guān)天一, 徐林, 李秀斌 申請人:東北大學(xué)