信号转换装置及信号处理系统的制作方法

1.本技术涉及信号转换技术领域，具体涉及一种信号转换装置及信号处理系统。


背景技术：

2.在工业领域，大多数的dcs(distributed control system，分布式控制系统)或scada(supervisory control and data acquisition，数据采集与监视控制)系统需要接收检测设备检测到的各种检测信号，而检测设备输出的各种检测信号通过信号线可以传输至dcs或者scada系统。
3.但是，这种通过信号线进行传输的方式，首先需要承受有线线缆的成本费用，然后还需要合理安排这些信号线的布线，最后在使用过程中，这些信号线还需要进行定期检测及维护，尤其是较为恶劣的环境中，检测及维护的频率更高。且检测信号在较长距离的有线传输中容易受到损耗。鉴于此，有必要提出一种有线信号可以转换为无线信号的转换装置，以缓解这种有线传输方式容易导致较高的使用成本以及复杂的施工维护过程。
4.需要注意的是，上述关于背景技术的介绍仅仅是为了便于清楚、完整地理解本技术的技术方案。因此，不能仅仅由于其出现在本技术的背景技术中，而认为上述所涉及到的技术方案为本领域所属技术人员所公知。


技术实现要素：

5.本技术提供一种信号转换装置及信号处理系统，以缓解有线传输导致较高的使用成本以及复杂的施工维护的技术问题。
6.第一方面，本技术提供一种信号转换装置，其包括信号输入模块、信号转换模块以及无线发射模块；信号输入模块用于根据接入的电压输入信号或者电流输入信号输出对应的模拟信号；信号转换模块与信号输入模块连接，用于转换模拟信号为对应的数字信号；无线发射模块与信号转换模块连接，用于根据数字信号生成对应的无线信号。
7.在其中一个实施方式中，信号输入模块包括电压输入电路和电流输入电路；电压输入电路与信号转换模块连接，用于根据接入的电压输入信号输出对应的模拟电压信号至信号转换模块；电流输入电路与信号转换模块连接，用于根据接入的电流输入信号输出对应的模拟电压信号至信号转换模块；其中，电压输入电路与电流输入电路分时工作。
8.在其中一个实施方式中，电压输入电路包括第一电阻和第二电阻；第一电阻的第一端、第二电阻的第二端均用于接入电压输入信号，且第二电阻的第二端接地；第一电阻的第二端与第二电阻的第一端和信号转换模块的第一输入端连接；其中，第一电阻的阻值与第二电阻的阻值相等。
9.在其中一个实施方式中，电压输入信号的电压范围为大于或者等于0v，且小于或者等于10v。
10.在其中一个实施方式中，电流输入电路包括第三电阻；第三电阻的第一端、第三电阻的第二端均用于接入电流输入信号，且第三电阻的第一端与信号转换模块的第一输入端
连接；第三电阻的第二端与信号转换模块的第二输入端连接，并接地。
11.在其中一个实施方式中，第三电阻的阻值为250ω；电流输入信号的电流范围为大于或者等于4ma，且小于或者等于20ma。
12.在其中一个实施方式中，信号转换模块为arduino uno模块；arduino uno模块包括至少一个模数转换器；信号输入模块的输出端与模数转换器的输入端连接；模数转换器的输出端与无线发射模块的输入端连接。
13.在其中一个实施方式中，无线发射模块的型号为esp8266；无线发射模块包括工作使能引脚，工作使能引脚为高电位时，无线发射模块处于工作状态；工作使能引脚为低电位时，停止供电无线发射模块。
14.在其中一个实施方式中，信号转换装置还包括电源模块和分压电阻；电源模块与信号转换模块和无线发射模块连接；信号转换模块的正电源端与分压电阻的第一端连接；分压电阻的第二端与无线发射模块的工作使能引脚连接。
15.第二方面，本技术提供一种信号处理系统，其包括上述任一实施方式中的信号转换装置和云服务器；云服务器与信号转换装置无线连接，用于执行无线信号的接收、在线记录以及分析中的至少一种。
16.本技术提供的信号转换装置及信号处理系统，依次通过信号输入模块、信号转换模块以及无线发射模块可以转换接入的有线信号为对应的无线信号，有利于实现信号的无线传输，进而缓解了有线传输容易导致较高的使用成本以及复杂的施工维护的技术问题；同时，信号输入模块既可以接收电压输入信号，又可以接收电流输入信号，能够接收较宽范围的输入信号，适用性广。
附图说明
17.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
18.图1为本技术实施例提供的信号转换装置的第一种结构示意图。
19.图2为本技术实施例提供的信号转换装置的第二种结构示意图。
20.图3为本技术实施例提供的信号转换装置的第三种结构示意图。
21.图4为本技术实施例提供的信号处理系统的结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域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，都属于本技术保护的范围。
23.请参阅图1至图4，如图1和图2所示，本实施例提供了一种信号转换装置100，其包括信号输入模块10、信号转换模块20以及无线发射模块30；信号输入模块10用于根据接入的电压输入信号vs或者电流输入信号as输出对应的模拟信号；信号转换模块20与信号输入模块10连接，用于转换模拟信号为对应的数字信号；无线发射模块30与信号转换模块20连接，用于根据数字信号生成对应的无线信号。
24.可以理解的是，本实施例提供的信号转换装置100，依次通过信号输入模块10、信号转换模块20以及无线发射模块30可以转换接入的有线信号为对应的无线信号，有利于实现信号的无线传输，进而缓解了有线传输容易导致较高的使用成本以及复杂的施工维护的技术问题；同时，信号输入模块10既可以接收电压输入信号vs，又可以接收电流输入信号as，能够接收较宽范围的输入信号，适用性广。
25.其中，模拟信号的电压范围为大于或者等于0v，且小于或者等于5v。该模拟信号的电压范围为信号转换模块20可接受的信号电压输入范围。
26.如图2所示，在其中一个实施例中，信号输入模块10包括电压输入电路11和电流输入电路12；电压输入电路11与信号转换模块20连接，用于根据接入的电压输入信号vs输出对应的模拟电压信号至信号转换模块20；电流输入电路12与信号转换模块20连接，用于根据接入的电流输入信号as输出对应的模拟电压信号至信号转换模块20；其中，电压输入电路11与电流输入电路12分时工作。
27.在其中一个实施例中，电压输入电路11包括第一电阻r1和第二电阻r2；第一电阻r1的第一端、第二电阻r2的第二端均用于接入电压输入信号vs，且第二电阻r2的第二端接地；第一电阻r1的第二端与第二电阻r2的第一端和信号转换模块20的第一输入端连接；其中，第一电阻r1的阻值与第二电阻r2的阻值相等。
28.其中，第一电阻r1的阻值、第二电阻r2的阻值均可以为1kω。
29.在其中一个实施例中，电压输入信号vs的电压范围为大于或者等于0v，且小于或者等于10v。
30.在其中一个实施例中，电流输入电路12包括第三电阻r3；第三电阻r3的第一端、第三电阻r3的第二端均用于接入电流输入信号as，且第三电阻r3的第一端与信号转换模块20的第一输入端连接；第三电阻r3的第二端与信号转换模块20的第二输入端连接，并接地。
31.在其中一个实施例中，第三电阻r3的阻值为250ω；电流输入信号as的电流范围为大于或者等于4ma，且小于或者等于20ma。
32.在其中一个实施例中，信号转换模块20为arduino uno模块；arduino uno模块包括至少一个模数转换器；信号输入模块10的输出端与模数转换器的输入端连接；模数转换器的输出端与无线发射模块30的输入端连接。
33.需要进行说明的是，arduino uno模块可以但不限于为arduino uno开源数据开发板，其成本低廉，开发便捷，可扩展性能好，可以将输入的模拟量电压信号转化成数字信号，然后可以通过对应程序的编程后或者也可以直接输出至无线发射单元。可以理解的是，arduino uno模块可以根据个体需求通过对应的程序对数字信号进行对应的调制，以实现所需要的不同无线信号。
34.在其中一个实施例中，无线发射模块30的型号为esp8266；无线发射模块30包括工作使能引脚，工作使能引脚为高电位时，无线发射模块30处于工作状态；工作使能引脚为低电位时，停止供电无线发射模块30。
35.需要进行说明的是，esp8266型的无线发射模块30可以支持2.4g频谱无线传输。其可以内置超低功耗的tensilica l106 32位risc处理器(cpu)，cpu时钟速度最高可达160mhz，支持实时操作系统(rtos)和wi
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fi协议栈，可将高达80％的处理能力留给应用编程和开发。esp8266型的无线发射模块30可以应用于移动设备、可穿戴电子产品和物联网应
用，有利于实现了超低功耗。esp8266型的无线发射模块30具有的省电模式可以适用于各种低功耗应用场景；且性能稳定，工作温度范围大，以及能够保持稳定的性能，适应各种操作环境。
36.在其中一个实施例中，无线发射模块30可以通过i2c串行传输线与信号转换模块20进行信号传输或者通信。
37.如图3所示，在其中一个实施例中，信号转换装置100还包括电源模块40和分压电阻r4；电源模块40与信号转换模块20和无线发射模块30连接；信号转换模块20的正电源端与分压电阻r4的第一端连接；分压电阻r4的第二端与无线发射模块30的工作使能引脚连接。
38.其中，该电源模块40输出的直流电压范围可以为大于或者等于3.3v，且小于或者等于5.0v。该电源模块40可以为可充电的纽扣电池，其安装及充电均较为方便。该电源模块40还可以为移动电源。
39.在其中一个实施例中，分压电阻r4的阻值为1.1kω。
40.如图4所示，在其中一个实施例中，本实施例提供一种信号处理系统，其包括上述任一实施例中的信号转换装置100和云服务器200；云服务器200与信号转换装置100无线连接，用于执行无线信号的接收、在线记录以及分析中的至少一种。
41.可以理解的是，本实施例提供的信号处理系统，依次通过信号输入模块10、信号转换模块20以及无线发射模块30可以转换接入的有线信号为对应的无线信号，有利于实现信号的无线传输，进而缓解了有线传输容易导致较高的使用成本以及复杂的施工维护的技术问题；同时，信号输入模块10既可以接收电压输入信号vs，又可以接收电流输入信号as，能够接收较宽范围的输入信号，适用性广。
42.需要进行说明的是，无线发射模块30可以预设无线网的信号名称、无线网的登录密码以及云服务器200的ip地址。可以理解的是，无线发射模块30通过预设的无线网的信号名称和登录密码发射无线信号至无线网络，然后根据云服务器200的ip地址，可以将无线信号发射至预设的云服务器200。该无线信号可以在云服务器200中以表格、曲线等多种数据形式展现，易于理解分析。
43.如图4所示，在其中一个实施例中，该信号处理系统还可以包括检测装置300，检测装置300的输出端与信号输入模块10的输入端连接。该检测装置300可以获取不同检测对象的温度、水位、重量、电压以及电流等物理量中的至少一种。
44.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
45.以上对本技术实施例所提供的信号转换装置及信号处理系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例的技术方案的范围。