一种矿山机械信号采集器的制作方法

1.本实用新型涉及信号采集领域，特别是涉及一种矿山机械信号采集器。


背景技术：

2.矿山机械是直接用于矿物开采和富选等作业的机械，通常称为采矿机械和选矿机械，探矿机械的工作原理和结构与开采同类矿物所用的采矿机械大多相同或相似，因此也将探矿机械归类于矿山机械。
3.由于矿山现场需采用大量传感器进行现场环境的监测，传感器将采集到的传感信号上传给控制器以便进行相应的调控。在一些复杂的工业现场，由于环境的复杂干扰信号多，会导致传感信号采集不够准确。此外，在传感器的使用过程中，并不需要一直使用某个传感器来采集数据，没有选择性的开启传感器以及上传感数据会导致不必要的信号传输和能源浪费。为了解决上述问题，本实用新型提出了一种矿山机械信号采集器。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种矿山机械信号采集器，可以精准的采集到传感信号，并且可以选择性的开启传感器，避免不必要的信号传输和能源浪费。
5.基于此，本实用新型提供了一种矿山机械信号采集器，所述采集器包括：
6.控制模块以及与所述控制模块相连的开关模块、按键模块、显示灯模块、通信模块，所述开关模块、信号调理模块、传感模块依次相连；
7.所述传感模块包括：若干个类型不同的传感器，所述开关模块包括若干个控制开关，其中，所述控制开关的数量与所述传感器的数量相同；
8.所述信号调理模块包括依次相连的放大电路、整形电路、滤波电路
9.所述按键模块用于接收用户输入的至少一个传感器类型信号，并将所述传感器类型信号上传至所述控制模块，所述控制模块根据所述传感器类型信号控制所述传感器类型所对应的控制开关开启，所述控制开关所对应的传感器采集到的传感信号经过所述信号调理模块的调理之后上传至所述控制模块，所述控制模块控制所述通信模块将所述传感信号上传至外部终端设备。
10.其中，所述放大电路包括：信号输入端通过第一电阻连接至第一运放的反向输入端，第一运放的正向输入端通过第二电阻接地，第一运放的反向输入端通过第三电阻连接至第一运放的输出端，第一运放的输出端通过第四电阻连接至第二运放的反向输入端，第二运放的反向输入端通过并联的第五电阻和第一电容连接至第二运放的输出端，第二运放的正向输入端通过第六电阻接地，第二运放的输出端通过第七电阻连接至第三运放的反向输入端，第三运放的正向输入端通过第八电阻接地，第三运放的反向输入端通过第九电阻连接至第三运放的输出端，第三运放的输出端通过串联的第十电阻和第二电容连接至第四运放的反向输入端，第四运放的反向输入端通过第十一电阻连接至第四运放的输出端，第四运放的正向输入端通过第十二电阻接地，第四运放的输出端通过第十三电阻连接至三极
管的集电极，第四运放的输出端连接至三极管的基极，三极管的发射极连接至第二运放的输出端，第十电阻和第二电容之间连接至信号输出端。
11.其中，所述整形电路包括：电子开关式乘法器电路。
12.其中，所述传感器包括矿山机械重量传感器、矿山机械温度传感器、矿山机械压力传感器、矿山机械转速传感器、矿山机械湿度传感器。
13.其中，所述控制模块包括plc控制器。
14.其中，所述按键模块包括若干个按键，所述按键的数量大于等于所述传感器的数量。
15.其中，所述通信模块包括5g通信模块、蓝牙模块、zigbee模块。
16.采用本实用新型，用户可以通过所述按键模块输入想要哪个传感器开启即采集哪种类型的传感器，所述传感模块中的不同类型的传感器是唯一的，除此之外，用户也可以通过移动终端来发送传感器类型至所述矿山机械信号采集器，选择性的开启传感器以及上传感数据就不会导致不必要的信号传输和能源浪费，所述控制模块分析来自按键模块输入的传感器类型信号或者来自所述通信模块接收到的传感器类型信号，并控制所述传感器类型信号所对应的控制开关开启，所述控制开关开启时，所述控制开关所对应的传感器也随之将采集到的传感信号经过所述信号调理模块的调理之后上传至所述控制模块，所述信号调理模块用于对所述传感信号进行放大、整形、滤波处理，所述放大电路可以降低传感信号的信噪比，所述整形电路改善了现有信号调理电路中二极管受温度影响导致的信号调理电路调理准确性低的缺陷，所述滤波电路去除了一些干扰信号，总之，所述信号调理模块提高了所述传感信号的质量，使得所述控制模块再对所述传感信号进行分析判断时不为因为所述传感信号质量不佳而出现误判的现象。采用本实用新型，可以精准的采集到传感信号，并且可以选择性的开启传感器，避免不必要的信号传输和能源浪费。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型实施例提供的矿山机械信号采集器的示意图；
19.图2是本实用新型实施例提供的放大电路的电路图；
20.图3是本实用新型实施例提供的整形电路的电路图；
21.图4是本实用新型实施例提供的滤波电路的电路图。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.图1是本实用新型实施例提供的矿山机械信号采集器的示意图，所述采集器包括：
24.控制模块105以及与所述控制模块105相连的开关模块104、按键模块106、显示灯模块107、通信模块101，所述开关模块104、信号调理模块103、传感模块102依次相连；
25.所述传感模块102包括：若干个类型不同的传感器，所述开关模块104包括若干个控制开关，其中，所述控制开关的数量与所述传感器的数量相同；
26.所述信号调理模块103包括依次相连的放大电路、整形电路、滤波电路
27.所述按键模块106用于接收用户输入的至少一个传感器类型信号，并将所述传感器类型信号上传至所述控制模块105，所述控制模块105根据所述传感器类型信号控制所述传感器类型所对应的控制开关开启，所述控制开关所对应的传感器采集到的传感信号经过所述信号调理模块103的调理之后上传至所述控制模块105，所述控制模块105控制所述通信模块101将所述传感信号上传至外部终端设备。
28.所述传感器、控制开关呈一一对应关系。
29.图2是本实用新型实施例提供的放大电路的电路图，所述放大电路包括信号输入端in通过第一电阻r1连接至第一运放a1的反向输入端，第一运放a1的正向输入端通过第二电阻r2接地，第一运放a1的反向输入端通过第三电阻r3连接至第一运放a1的输出端，第一运放a1的输出端通过第四电阻r4连接至第二运放a2的反向输入端，第二运放a2的反向输入端通过并联的第五电阻r5和第一电容c1连接至第二运放a2的输出端，第二运放a2的正向输入端通过第六电阻r6接地，第二运放a2的输出端通过第七电阻r7连接至第三运放a3的反向输入端，第三运放a3的正向输入端通过第八电阻r8接地，第三运放a3的反向输入端通过第九电阻r9连接至第三运放a3的输出端，第三运放a3的输出端通过串联的第十电阻r10和第二电容c2连接至第四运放a4的反向输入端，第四运放a4的反向输入端通过第十一电阻r11连接至第四运放a4的输出端，第四运放a4的正向输入端通过第十二电阻r12接地，第四运放a4的输出端通过第十三电阻r13连接至三极管q的集电极，第四运放a4的输出端连接至三极管q的基极，三极管q的发射极连接至第二运放a2的输出端，第十电阻r10和第二电容c2之间连接至信号输出端out。
30.图3是本实用新型实施例提供的整形电路的电路图，所述整形电路包括：电子开关式乘法器电路。
31.与所述电子开关式乘法器电路正向第一输出端连接的正相第一放大电路2；以及，与所述电子开关式乘法器电路反向第二输出端连接的第二反相放大电路1。结合图3进行说明，在d1导通时，v2 输入到运放的同相端，第一放大电路2导通，将运放的反相端接地，构成同相放大电路；同理，在d2导通时，v2
‑
输入到运放的反相端，同时第二放大电路1导通，将运放的同相端接地，构成反相放大电路，从而实现v2
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v2
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的功能。
32.图4是本实用新型实施例提供的滤波电路的电路图，通过调整可调电阻r18，调节系统的零点电压，实现多个信号调理电路的输出vout的一致性。其中r18 、r18
‑
分别为可调电阻的上可调阻抗和下可调阻抗，通过调整r18，可以调整输出电压vout，同一系统中的同类信号调理电路零点输出一致。
33.所述传感器包括矿山机械重量传感器、矿山机械温度传感器、矿山机械压力传感器、矿山机械转速传感器、矿山机械湿度传感器。所述传感器的安装位置根据用户需求所设定，如所述矿山机械转速传感器安装于矿山机械的轮子或电机位置，用于检测轮子转速或电机转速，所述矿山机械重量传感器安装于所述矿山机械的承重位置。
34.其中，所述控制模块包括plc控制器。
35.其中，所述按键模块包括若干个按键，所述按键的数量大于等于所述传感器的数量。每个按键分别对应一个传感器的类型。
36.所述指示灯模块模块若干个指示灯，所述指示灯的数量大于等于所述传感器的数量。所述指示灯亮起则说明指示灯所代表的传感器开启，也就是说该传感器所对应的控制开关关闭，所述控制开关所对应的传感器开始采集传感信号。
37.其中，所述通信模块包括5g通信模块、蓝牙模块、zigbee模块。
38.采用本实用新型，用户可以通过所述按键模块输入想要哪个传感器开启即采集哪种类型的传感器，所述传感模块中的不同类型的传感器是唯一的，除此之外，用户也可以通过移动终端来发送传感器类型至所述矿山机械信号采集器，选择性的开启传感器以及上传感数据就不会导致不必要的信号传输和能源浪费，所述控制模块分析来自按键模块输入的传感器类型信号或者来自所述通信模块接收到的传感器类型信号，并控制所述传感器类型信号所对应的控制开关开启，所述控制开关开启时，所述控制开关所对应的传感器也随之将采集到的传感信号经过所述信号调理模块的调理之后上传至所述控制模块，所述信号调理模块用于对所述传感信号进行放大、整形、滤波处理，所述放大电路可以降低传感信号的信噪比，所述整形电路改善了现有信号调理电路中二极管受温度影响导致的信号调理电路调理准确性低的缺陷，所述滤波电路去除了一些干扰信号，总之，所述信号调理模块提高了所述传感信号的质量，使得所述控制模块再对所述传感信号进行分析判断时不为因为所述传感信号质量不佳而出现误判的现象。采用本实用新型，可以精准的采集到传感信号，并且可以选择性的开启传感器，避免不必要的信号传输和能源浪费。
39.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。