一種多傳感器數據轉發(fā)裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種把多個傳感器數據和小型儀表數據歸結在一起向遠端數據設備發(fā)送的現場轉發(fā)裝置，包括一個印刷電路板，印刷電路板上有多種信號輸入通道，有計算機芯片和外圍電路作數據提取，有標準串行通信總線作數據轉發(fā)輸出，全部器件安裝在配電盤底板上。
【背景技術】
[0002]以往模擬信號傳感器的工作方式是輸出電壓或電流信號或者經由變送器輸出電壓電流信號，由遠端設備接收信號，傳感器與變送器一對一連接。
[0003]現在數字傳感器的應用越來越廣泛，傳感器的選擇范圍也越來越多樣，傳感器及其配套變送器的輸出形式也從以往常見的電壓電流模擬信號形式逐漸發(fā)展為多種數字信號輸出形式。現在可以見到采用單總線形式輸出的數字傳感器，如測量溫度的DS18B20，數字輸出溫濕度傳感器SHT15，AM2301等。還可以見到采用二線串行IIC總線形式輸出的數字傳感器，如數字溫度傳感器LM75，SE95，SE97，SE98，數字輸出溫濕度傳感器SHTlI，等。還可以見到采用標準串行通信協議規(guī)范輸出的傳感器和變送器，如采用RS485 MODBUS格式輸出的ACS-T數字溫度傳感器，采用RS485輸出的數字溫度傳感器PT100-RS485，采用RS232輸出的數字壓力變送器PT500-709，等。還可以見到采用標準串行通信協議規(guī)范輸出的小型儀表，如采用RS232輸出的手持式二氧化碳(C02)檢測儀AZ7752，采用RS232輸出的手持式紅外線二氧化碳氣體檢測儀TES-1370，等。
[0004]數字傳感器不同的信號輸出形式增加了同時應用多種傳感器的復雜程度。使現場多種傳感器同時工作而且使應用簡單化是技術人員不斷研究的問題。
[0005]在環(huán)境控制領域，比如農業(yè)大棚，種植養(yǎng)殖溫室和工廠化栽培車間，需要同時檢測現場的環(huán)境濕度，溫度，氣體成分濃度等多個物理量，為此需要把幾種傳感器組合在一起同時工作，并且把采樣數據傳送到控制管理設備。
[0006]中國專利CN200920259587.2提供了一種多功能變送器，其輸入和輸出均為模擬信號，不能連接數字傳感器，也不能連接標準串行通信的傳感器和小型儀表。
[0007]中國專利CN200820186275.9公開了一種溫濕度變送器，它是由單片機直接讀取集成數字式溫濕度傳感器，但是不能連接常見的模擬傳感器和變送器，也不能連接標準串行通信輸出的傳感器和小型儀表。
[0008]中國專利CN201120560599.6涉及一種多傳輸方式的智能溫濕度變送器，但不能連接多個不同種類傳感器。
[0009]中國專利CN200920200714.1和CN200910154920.8涉及一種可支持數據遠傳的空氣質量監(jiān)測設備，溫濕度變送器信號輸出端與Ι/v轉換電路的第一通道連接，氣壓變送器信號輸出端與Ι/v轉換電路的第二通道連接，二氧化硫變送器信號輸出端與I/V轉換電路的第三通道連接，一氧化氮變送器信號輸出端與Ι/v轉換電路的第四通道連接，二氧化氮變送器信號輸出端與Ι/v轉換電路的第五通道連接。該監(jiān)測設備可以連接多個模擬傳感器和變送器同時工作，但是該監(jiān)測設備不能連接已經廣泛使用的數字傳感器和標準串行通信的傳感器及小型儀表。

【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種多個傳感器同時工作的現場轉發(fā)裝置，這些傳感器包括常規(guī)模擬傳感器及變送器，常見數字傳感器，用標準串行通信總線輸出信號的傳感器或小型儀表，裝置能夠提取多種傳感器和小型儀表的采樣數據并且把各個單一數據重新組合為新的數據集合，能夠把新數據集合轉發(fā)到遠端數據設備，裝置能夠在網絡環(huán)境工作。
[0011]為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為:裝置包含印刷電路板1、屏蔽保護盒
2、配電盤底板3、接線端子排4，為了連接多種傳感器或小型儀表同時工作，本裝置印刷電路板同時包含多種數字總線結構和多路模擬信號通道作接收傳感器信號的輸入通道，其中多種數字總線包含了多個單總線結構，包含了二線串行IIC總線結構，包含了多個RS232和RS485標準串行通信總線接口，其中模擬信號通道包含了多路電壓電流輸入和信號調理電路及模擬數字轉換(ADC)電路，本裝置印刷電路板還同時包含RS232和RS485標準串行通信總線接口作數字信號轉發(fā)輸出通道，通過標準串行通信總線接口可以把多個本設備組成檢測網絡，通過標準串行通信總線接口可以連接一個GPRS DTU或者3G DTU或者RS232/485-TCP/IP協議轉換器使轉發(fā)距離增加，本裝置印刷電路板還包括計算機芯片及其外圍電路，以上各個部分電路被制作在同一塊也僅僅一塊印刷電路板I上，該印刷電路板I被安裝在屏蔽盒2內，屏蔽盒2被安裝在配電盤底板3上，配電盤底板3還安裝一些傳感器6或小型儀表7或DTU或RS232/485-TCP/IP協議轉換器8以及接線端子排4，應用本裝置能夠連接多個單總線輸出的傳感器工作，能夠連接多個IIC總線輸出的傳感器工作，能夠連接多個用標準串行通信總線輸出數據的傳感器或者小型儀表工作，能夠連接多個模擬輸出的傳感器及變送器工作，裝置輸出端能夠連接到網絡，計算機提取各個傳感器采樣數值，并把多個傳感器的采樣數值編制成新的數據集合，再把新數據集合通過標準串行通信總線轉發(fā)到檢測網絡，或者經過標準串行通信總線連接GPRS DTU或者3G DTU轉發(fā)到GSM/GPRS/3G公眾電信網絡，或者經過標準串行通信總線連接RS232/485-TCP/IP協議轉換器轉發(fā)到局域網或者互聯網，而需要這些數據的遠端數據設備連接在這些網絡上或者與本裝置單獨連接。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進，印刷電路板的數字信號輸入通道包含多個單總線電路結構。每個單總線可以掛多個有識別碼的傳感器，如DS18B20。對于沒有識別碼的單總線輸出傳感器，如AM2301，可以用多個單總線電路連接多個傳感器。
[0013]作為本發(fā)明的一種改進，印刷電路板的數字信號輸入通道包含二線串行IIC總線電路結構。二線串行Iic總線可以掛多個IIC輸出的傳感器。
[0014]作為本發(fā)明的一種改進，印刷電路板的信號輸入通道包含多個標準串行通信總線RS232和RS485接口。為了建立和使用這些接口，計算機芯片可以選用有多個標準通用異步串行接口(UART)的芯片，也可以用計算機芯片的通用輸入輸出(I/O)引腳用軟件模擬標準串行口。用標準串行通信總線RS232或RS485作輸出的多個傳感器或者小型儀表可以直接連接到本裝置。
[0015]作為本發(fā)明的一種改進，印刷電路板的信號輸入通道包含多個模擬信號輸入通道。其中包括mV差分雙端輸入電路，包括(T5V電壓單端輸入電路，包括(TlOmA和4?20mA電流輸入電路。每個模擬輸入電路有各自的信號調理電路和進行模擬數字轉換(ADC)的電路。
[0016]作為本發(fā)明的一種改進，印刷電路板I的信號輸出通道包含標準串行通信總線，其中一個是RS232接口，一個是RS485接口，能夠連接GPRS DTU或者3G DTU或者RS232/485-TCP/IP協議轉換器。通過RS485總線接口可以把多個本裝置組成檢測網絡。通過這些接口所連接的器件可以使本裝置連接到GSM/GPRS/3G公眾電信網絡或者局域網或者互聯網。需要傳感器數據的遠端數據設備連接在上述這些網絡上或者與本裝置單獨連接。
[0017]作為本發(fā)明的一種改進，印刷電路板包含計算機芯片及其外圍電路。由計算機提取各個傳感器采