CN102932292A - 模数线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种模数线，包括模拟信号输入电缆、数字信号输出电缆、位于模拟信号输入电缆和数字信号输出电缆之间的主控电路；模拟信号输入电缆将模拟信号输入主控电路，主控电路将模拟信号转换成数字信号，数字信号输出电缆将数字信号输出。本发明代替传统的模拟信号传输电缆，可将模拟信号转换为数字信号，以直接将测量元器件与电子测量仪器相连接，使测量结果更准确，可用于各种需要传输微小电压测量信号(如电子衡器，温度、压力)等场合。
Description
技术领域
本发明涉及连接器及信号传输线缆技术领域，特别涉及一种模数线。
背景技术
目前，用于连接测量元器件(如热电偶、温度传感器、称重传感器、压力传感器等)与电子测量仪器的信号传输电缆线均采用普通的多芯屏蔽护套电缆，其结果是：
其一，由于干扰信号的普遍存在，当测量元器件的输出信号微弱(仅数mV甚至数μV)，或测量元器件与测量仪表相距较远时(数m以上)，模拟信号传输电缆线感应的干扰信号与正常信号相比分量增大，会使测量精度受到很大影响；
其二，每件(每种)测量元器件只能与一台(一种)特定的专用电子测量仪表连接，通用性、互换性不高，扩展和维护极为繁琐；
其三，每根电缆只能传输一路模拟信号，只能实现点到点的传输，无法便捷快速地组成网络；
其四，用于传输微弱模拟信号的电缆需要较高的电性能，造价较高。
由于上述模拟信号传输技术的局限性，目前，想要在较大的区域组成多点对一点的、高精度的测量***存在非常大的技术和经济上的障碍。
发明内容
本发明的主要目的在于，针对现有技术存在的上述问题，提供一种模数线，代替传统的模拟信号传输电缆，可将模拟信号转换为数字信号，以直接将测量元器件与电子测量仪器相连接，使测量结果更准确。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案。
本发明提供一种模数线，包括模拟信号输入电缆、数字信号输出电缆、位于模拟信号输入电缆和数字信号输出电缆之间的主控电路；所述模拟信号输入电缆将模拟信号输入所述主控电路，所述主控电路将所述模拟信号转换成数字信号，所述数字信号输出电缆将所述数字信号输出。
优选地，所述主控电路包括模数转换电路，所述模数转换电路将所述模拟信号转换为数字信号。
优选地，所述主控电路还包括放大电路，所述放大电路的输出端与所述模数转换电路的输入端相连接，将所述模拟信号放大后输入模数转换电路。
优选地，所述主控电路还包括微处理器和存储器，所述微处理器用于将所述数字信号转换成符合通信协议要求的数据编码，所述存储器用于储存所述通信协议。
优选地，所述主控电路还包括标准数字接口电路，用于将所述数据编码转换成标准数字信号。
优选地，所述主控电路封装于一金属壳内，所述金属壳外设置有一层绝缘外套。
优选地，所述主控电路与金属壳之间填充有绝缘胶。
优选地，所述绝缘胶为硅胶或聚氨酯。
优选地，所述模拟信号输入电缆外设置有屏蔽护套。
优选地，还包括供电线路，所述供电线路的输入端设置于所述数字信号输出电缆内，输出端设置于所述模拟信号输入电缆和主控电路内。
相比于现有技术，本发明具有以下突出的有益效果：
1、将模拟信号放大后直接转换为数字信号，并将数字信号直接输入测量仪器，可避免或减少测量结果受到干扰信号的影响，有效提高测量精度。
2、数字信号输出电缆采用标准数字接口电路，可以与任何同类接口的通信装置进行信号连接，不仅降低了通信装置的配套、扩展和维护成本，简化了连接方式，而且大大地提高了其互换性和应用范围。
3、可适应多种拓扑结构，能方便实现多点对一点的通讯网络。
4、能在较大的区域内便捷、低成本地组织数字化测量数据网络，对于已经建立现场总线的网络结构，则可以简单地、直接地增加所需要的测量元器件、测量仪器，甚至子网络，而无需对原有网络作任何改造。
附图说明
图1是本发明实施例中模数线的原理方框图。
图2是本发明实施例中模数线的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
以下将结合附图及具体实施例详细说明本发明的技术方案，以便更清楚、直观地理解本发明的发明实质。
图1是本发明实施例中模数线的原理方框图；图2是本发明实施例中模数线的结构示意图。
参照图1和图2所示，本实施例提供一种模数线100，可将模拟信号输入，转换为数字信号后输出，包括模拟信号输入电缆1、数字信号输出电缆2和主板3，主板3上设置有主控电路30，模拟信号输入电缆1用于将模拟信号输入到主控电路30中；主板3位于模拟信号输入电缆1和数字信号输出电缆2之间，用于接收上述模拟信号，并转换成数字信号；数字信号输出电缆2接收上述数字信号，将数字信号输出。若使用本实施例的模数线100将测量元器件和测量分析仪器直接连接起来，那么，测量元器件所检测到的温度、重量、压力等模拟信号便由模数线100直接转换成测量分析仪器所能识别的标准数字信号，由测量分析仪器直接将测量结果显示出来，非常简单和方便，测量结果也非常精确。
具体地，本实施例的主控电路30包括模数转换电路301，用以将模拟信号转换为数字信号。通常地，测量元器件所产生的模拟信号强度较小，因此，本实施例还增加一放大电路302，该放大电路302的输出端与模数转换电路301的输入端相连接，将模拟信号放大后，再输入到模数转换电路301中进行转换。
上述主控电路30还包括微处理器303和存储器304，其中，微处理器303用于将模数转换电路301所形成的数字信号转换成符合通信协议要求的数据编码，并将该数据编码输入标准数字接口电路20，将上述数据编码转换为标准数字信号并输出。存储器304可以采用各种可擦写和可编程的存储器，主要用于储存上述通信协议和微处理器303的各种引导程序，这些引导程序可以使微处理器303正确运行，实现原始数据的规格化处理、数字滤波、数据处理操作以及在线和/或在应用编程等功能，并利用相应的通信协议将数字信号转换为预定的数据编码，以最终得到所需要的标准数字信号。
再参照图2所示，本实施例的模数线100包括一小段模拟信号输入电缆1，模拟信号输入电缆1的一端与测量元器件11相连接，并在该模拟信号输入电缆1外设置有屏蔽护套，用于屏蔽干扰信号，避免模拟信号受到干扰而影响测量结果。
本实施例的主控电路30固定于上述主板3上，该主板3封装于一金属壳4内，可用于屏蔽主控电路30，防止其受到电磁干扰。此外，还在金属壳4外设置一层绝缘外套5，可防止金属壳4漏电。同时，在主控电路30与金属壳4之间的空隙中填充固化的绝缘胶6，一方面可将主控电路30与金属壳4进行相对位置固定，另一方面，可以将主控电路30产生的热量通过绝缘胶6及时传导出来，因此，绝缘胶6可以选用硅胶或聚氨酯等导热性好的材料。
此外，本实施例的模数线100还设置有供电线路40，用于为上述主控电路30和测量元件11供电。该供电线路40的输入端设置于数字信号输出电缆2内，从与数字信号输出电缆2连接的测量分析仪器取电；输出端设置于模拟信号输入电缆1和主板3内，分别与上述测量元件11和主控电路30连接，为测量元件11和主控电路30中的模数转换电路301、放大电路302、微处理器303和存储器304等供电。微弱电压信号经有源器件放大和转换后，输出的数字信号具有一定的强度，可满足远距离传输的需要。
综上所述，本发明的模数线可用于各种需要传输微小电压测量信号(如电子衡器，温度、压力)的场合，具有以下突出优点：
1、将模拟信号放大后直接转换为数字信号，并将数字信号直接输入测量仪器，可避免或减少测量结果受到干扰信号的影响，有效提高测量精度。
2、数字信号输出电缆采用标准数字接口电路，可以与任何同类接口的通信装置进行信号连接，不仅降低了通信装置的配套、扩展和维护成本，简化了连接方式，而且大大地提高了其互换性和应用范围。
3、可适应多种拓扑结构，能方便实现多点对一点的通讯网络。
4、能在较大的区域内便捷、低成本地组织数字化测量数据网络，对于已经建立现场总线的网络结构，则可以简单地、直接地增加所需要的测量元器件、测量仪器，甚至子网络，而无需对原有网络作任何改造。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种模数线，其特征在于：包括模拟信号输入电缆、数字信号输出电缆、位于模拟信号输入电缆和数字信号输出电缆之间的主控电路；所述模拟信号输入电缆将模拟信号输入所述主控电路，所述主控电路将所述模拟信号转换成数字信号，所述数字信号输出电缆将所述数字信号输出。
2.如权利要求1所述的模数线，其特征在于：所述主控电路包括模数转换电路，所述模数转换电路将所述模拟信号转换为数字信号。
3.如权利要求2所述的模数线，其特征在于：所述主控电路还包括放大电路，所述放大电路的输出端与所述模数转换电路的输入端相连接，将所述模拟信号放大后输入模数转换电路。
4.如权利要求1所述的模数线，其特征在于：所述主控电路还包括微处理器和存储器，所述微处理器用于将所述数字信号转换成符合通信协议要求的数据编码，所述存储器用于储存所述通信协议。
5.如权利要求4所述的模数线，其特征在于：所述主控电路还包括标准数字接口电路，用于将所述数据编码转换成标准数字信号。
6.如权利要求1所述的模数线，其特征在于：所述主控电路封装于一金属壳内，所述金属壳外设置有一层绝缘外套。
7.如权利要求6所述的模数线，其特征在于：所述主控电路与金属壳之间填充有绝缘胶。
8.如权利要求7所述的模数线，其特征在于：所述绝缘胶为硅胶或聚氨酯。
9.如权利要求1所述的模数线，其特征在于：所述模拟信号输入电缆外设置有屏蔽护套。
10.如权利要求1～9中任一项所述的模数线，其特征在于：还包括供电线路，所述供电线路的输入端设置于所述数字信号输出电缆内，输出端设置于所述模拟信号输入电缆和主控电路内。
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Citations (3)
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| CN101446192A (zh) * | 2008-12-29 | 2009-06-03 | 电子科技大学 | 油气井地面无线测试***和方法 |
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