CN104958066B - 传感器识别方法、基于传感器识别的数据采集方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及公开了一种传感器识别方法、基于传感器识别的数据采集方法及***，方法包括以下步骤：S1、对传感器进行分类；S2、主机识别传感器类型并将传感器接口标识为已识别。基于传感器识别的数据采集方法还根据识别的传感器类型进行数据采样，对可标记型传感器、不可识别传感器通过模拟通道进行采样；对智能型传感器通过数字通道进行采样。本发明的传感器识别方法、基于传感器识别的数据采集方法和***中，主机能够自动识别不同的传感器，并依据传感器类型采用不同的数据采样和计算，提高工作效率。传感器接口具有通用性强、使用方便等优点。

Description

传感器识别方法、基于传感器识别的数据采集方法及***

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体地，涉及一种传感器识别方法及***。

背景技术

生物机能实验***也称生物信号采集***或生物信号采集与处理***，可以通过该***观察到各种生物机体内或离体器官中探测到的生物电信号以及张力、压力、温度等生物非电信号的波形，从而对生物肌体在不同的生理或药理实验条件下所发生的机能变化加以记录与分析。生物机能实验***是研究生物机能活动的主要设备和手段之一。

生物机能实验***传感器也叫换能器，是安装在生物机能实验***主机上，把各种生物信号如血压、脑电、肌电、呼吸、心电等，转换成能被生物机能实验***所接受的电信号的装置。传感器是每台生物机能实验设备上的必备部件。各种传感器有很多相似的地方，各传感器的功能大致有以下几种：

1、把各种信号如压力、重力、温度或生物电信号转换成电压信号。

2、把电压信号据需要进行调理如放大倍数、高通、低通等。

3、把调理后的模拟信号输入到生物机能实验主机或把调理后的信号进行模数转换得到数字信号输入到生物机能实验主机。

4、传感器可能会根据情况的不同包含一些智能控制，通常一些开关的控制、增益控制。

可以看出，不同传感器的功能有所差异，如：是否把调理后的模拟信号输入到生物机能实验主机、是否把调理后的信号进行模数转换把得到数字信号输入到生物机能实验主机、是否含有智能控制，另外这些传感器使用的参数也是不一样的，如：电压信号进行调理的放大倍数、高通参数、低通参数等。传统的生物机能实验***中，哪一个通道安装的是哪种传感器, 不能实现自动识别，因此极大的影响用户使用体验及工作效率。除了生物机能实验领域，其他各领域也存在与类似的问题，使用的传感器不同，其功能不同、参数不同、甚至使用接口也不同，从而对于每个连接传感器、接收传感器数据的主机来说，不能实现自动识别，只能依靠人为识别，自动化程度低、效率低。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种传感器识别方法和基于传感器识别的数据采集方法，使主机通过传感器识别方法能够自动识别不同的传感器，基于传感器识别的数据采集方法根据传感器类型采用不同的数据采样，提高工作效率；本发明还提供了一种基于传感器识别的数据采集***。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

传感器识别方法，主机通过传感器接口连接传感器，该传感器接口同时具有数字通道和模拟通道，所述传感器识别方法包括以下步骤：S1、对传感器进行分类，将传感器分为不可识别传感器、可标记型传感器、智能型传感器三种类型； S2、主机识别传感器类型，将连接到主机上的传感器识别为不可识别传感器、可标记型传感器、智能型传感器中的一种。本技术方案中，由主机自动识别传感器的类型，不再需要进行人为识别大大提高了工作效率，降低工作人员的劳动强度。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中还对可标记型传感器、智能型传感器分配地址，可标记型传感器、智能型传感器采用不同的地址段，步骤S2中主机通过传感器的地址识别可标记型传感器、智能型传感器的类型。

进一步，主机上连接有N个传感器接口，N为不小于1的自然数，每个传感器接口上最多连接1个传感器，步骤S2具体包括以下步骤：

S21、任意选定一个传感器接口作为当前传感器接口；

S22、将当前传感器接口的数字通道与主机相连；

S23、主机向所有传感器接口发送指令；

S24、主机判断是否收到来自传感器接口的应答信号，是则判断传感器类型、然后将当前传感器接口标识为已识别并跳转到步骤S26，否则直接跳转步骤S25；

S25、将传感器识别为不可识别传感器，将当前传感器接口标识为已识别，跳转到步骤S26；

S26、判断是否所有传感器接口均标识完成，是则结束识别，否则断开当前传感器接口与主机的连接，然后将下一个传感器接口设置为当前传感器接口，跳转到步骤S22。

进一步，步骤S24包括以下步骤：

S241、初始化当前扫描地址；

S242、主机判断在设定时间内是否收到当前扫描地址的应答信号，是则根据该地址判断传感器的类型、然后将当前传感器接口标识为已识别并跳转到步骤S26，否则直接跳转到步骤S243；

S243、判断是否完成所有扫描地址的判断，是则跳转到步骤S25，否则将下一个扫描地址作为当前扫描地址，跳转到步骤S242。

优选的，所述主机通过I2C总线连接传感器接口。

优选的，所述可标记型传感器地址范围为0x00-0x2F，所述智能型传感器的地址范围为0x30-0x7E。

基于传感器识别的数据采集方法，包括以下步骤：

步骤一、主机采用上述技术方案中任一种传感器识别方法识别连接在传感器接口上的传感器；

步骤二、根据步骤一中识别的传感器类型进行采样，对步骤一中识别为不可识别传感器和可标记型传感器的传感器通过模拟通道进行采样；对步骤一中识别为智能型传感器的传感器通过数字通道进行采样；

步骤三、对步骤二中采样获得的样点数据进行计算。

本技术方案中，主机通过传感器识别方法自动识别不同的传感器，再根据传感器类型采用不同的数据采样，提高工作效率。

基于传感器识别的数据采集***，包括主机、传感器接口和传感器，传感器通过传感器接口连接主机，所述传感器接口同时具有数字通道和模拟通道，所述主机包括传感器识别和接口标记模块、模拟信号采样模块、数字信号采样模块、微处理模块、传感器信息读取模块；所述传感器识别和接口标记模块用于识别传感器类型并将传感器接口标识为已识别； 所述数字信号采样模块用于通过传感器接口的数字通道对传感器进行采样；所述模拟信号采样模块用于通过传感器接口的模拟通道对传感器进行采样；所述传感器识别和接口标记模块通过数字信号采样模块连接传感器接口；所述传感器识别和接口标记模块、数字信号采样模块、模拟信号采样模块均与微处理器相连；所述传感器信息读取模块，用于通过传感器接口读取传感器信息并将读取到的传感器信息发送给微处理器。

进一步，所述传感器接口包括传感器端接口和主机端接口，所述主机端接口包括主机端外壳、固定在主机端外壳内的第一电极；所述传感器端接口包括传感器端外壳、固定在传感器端外壳内的第二电极；所述第一电极和第二电极的数量均为8根，8根第一电极分别作为主机端接口的正电源输出引脚、负电源输出引脚、电源地引脚、模拟信号同向端输入引脚、模拟信号反向端输入引脚、模拟信号信号地引脚、第一数字口引脚、第二数字口引脚；8根第二电极分别作为传感器端接口的正电源输出引脚、负电源输出引脚、电源地引脚、模拟信号同向端输入引脚、模拟信号反向端输入引脚、模拟信号信号地引脚、第一数字口引脚、第二数字口引脚；所述主机端外壳能够部分伸入传感器端外壳内与传感器端外壳相连或传感器端外壳能够部分伸入主机端外壳内与主机端外壳相连，主机端外壳与传感器端外壳相连时第一电极与第二电极相连。本方案中，传感器端接口用于连接传感器，通过第二电极连接；主机端接口用于连接主机，通过第一电极连接；传感器端口和主机端接口插接在一起时，实现传感器与主机的电连接，使不同类型的传感器都能通过该接口与主机相连，增强传感器和主机的通用性。

进一步，所述主机端外壳包括第一电极固定套、第一外固定套，所述第一外固定套套设在第一电极固定套外，所述第一电极穿设在第一电极固定套内；所述传感器端外壳包括第二电极固定套和第二外固定套, 第二电极固定套位于第二外固定套内，所述第二电极穿设在第二电极固定套内；所述第一外固定套后端开设有空腔，所述第二外固定套前端能够伸入该空腔内，且第二外固定套前端伸入该空腔前端时第一电极与第二电极相连。本方案中，设置专用的电极固定套来固定第一电极和第二电极，并在电极固定套外设置外固定套，既实现了第一电极和第二电极的固定，又实现了第一电极和第二电极的良好绝缘。

综上，本发明的有益效果是：

1、本发明的传感器识别方法中，主机能够自动识别不同的传感器，不再需要人为进行识别，提高了工作效率，降低工作人员的劳动强度；

2、本发明的基于传感器识别的数据采集方法和***能够依据传感器类型采用不同的数据采样和计算提高工作效率，采样更加方便和高效。

3、本发明的传感器接口通用性强、使用方便。

附图说明

图1是本发明的基于传感器识别的数据采集方法一种具体实施例的流程图；

图2是实施例2中主机识别所有传感器的流程图；

图3是实施例3中主机识别每个传感器的流程图；

图4是本发明的传感器接口的一种实施方式；

图5是传感器接口的结构示意图；

图6是主机端接口和传感器端接口的电极分布示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：11-第一电极；12-第一电极固定套；13-第一外固定套；14-固定螺母；21-第二电极；22-第二电极固定套；23-束线夹；24-第二外固定套；25-线夹螺母。

具体实施方式

为了解决现有技术中主机不能实现自动识别传感器的不足，本发明提供一种传感器识别方法、基于传感器识别的数据采集方法和基于传感器识别的数据采集***，采用传感器识别方法主机能够自动识别不同的传感器，基于传感器识别的数据采集方法通过传感器接口的不同通道对不同的传感器采用不同的数据采样方式，其中，主机通过传感器接口连接传感器，该传感器接口同时具有传输数字信号的数字通道和传输模拟信号的模拟通道。下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本实施例中，主机上连接有N个传感器接口，N为不小于1的自然数，每个传感器接口上最多连接1个传感器。传感器接口同时具有数字通道和模拟通道。主机通过I2C总线连接传感器接口的数字通道，I2C总线为2条双向串行线，一条是数据线SDA，一条是时钟线SCL。

如图1所示，传感器识别方法包括以下步骤：

S1、对传感器进行分类，将传感器分为不可识别传感器、可标记型传感器、智能型传感器三种类型。本实施例中，由于主机通过I2C总线连接传感器接口的数字通道，所有无法通过I2C总线予以识别的传感器均为不可识别型传感器。能通过I2C总线予以识别的传感器为可标记型传感器、智能型传感器。这样，可标记型传感器、智能型传感器均作为主机的I2C从器件。可标记型传感器、智能型传感器的区别在于：可标记型传感器通过模拟通道采样，且仅有一个通道的采样数据，只能采集一种数据；智能型传感器通过数字通道进行采样，其可以同时采集多种数据，例如但不限于采用时分复用的方法，智能型传感器能与主机进行交互控制自身的增益、高通滤波、低通滤波等采样参数。也即，将通过I2C总线连接主机、通过数字通道进行采样且能够与主机交互控制传感器采样参数的传感器分为智能型传感器类别；将通过I2C总线连接主机、通过模拟通道进行采样但不能与主机交互的传感器分为可标记型传感器类别。

本实施例中对可标记型床安琪和智能型传感器分配不同的地址：可标记型传感器地址范围为0x00-0x2F，智能型传感器的地址范围为0x30-0x7E。

S2、主机识别传感器类型，具体地：将连接到主机上的传感器识别为不可识别传感器、可标记型传感器、智能型传感器中的一种。

进一步地，步骤S2中无法通过I2C总线予以识别的传感器均为不可识别型传感器；能被I2C总线识别的传感器由主机通过传感器的地址识别为可标记型传感器或智能型传感器，具体地，地址在0x00-0x2F范围内的传感器被标识为可标记型传感器；地址在0x30-0x7E范围内的传感器被标识为智能型传感器。

本发明的传感器识别方法中，主机能够自动识别不同的传感器，不再需要人为进行识别，提高了工作效率，降低工作人员的劳动强度。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例中，对步骤S2进行进一步改进，如图2所示，步骤S2具体包括以下步骤：

S21、任意选定一个传感器接口作为当前传感器接口；

S22、将当前传感器接口的数字通道与主机相连；

S23、主机向所有传感器接口发送指令；

S24、主机判断是否收到来自传感器接口的应答信号，是则判断传感器类型、然后将当前传感器接口标识为已识别并跳转到步骤S26，否则直接跳转步骤S25；

S25、将传感器识别为不可识别传感器，将当前传感器接口标识为已识别，跳转到步骤S26；

S26、判断是否所有传感器接口均标识完成，是则结束识别，否则断开当前传感器接口与主机的连接，然后将下一个传感器接口设置为当前传感器接口，跳转到步骤S22。

本实施例中，将0x7F也作为一个I2C地址，用于主机向所有I2C地址的器件广播写操作指令。主机可以根据从器件的地址单独通过I2C总线向各I2C从器件发送写指令，也能够通过向0x7F地址（十进制为127的地址）的从器件发送写操作指令时，所有从器件均能接收到该指令，从器件接收到该指令后可以通过I2C总线向主机发送应答信号。

因此，步骤S23中主机向所有传感器接口发送指令就可以通过向0x7F地址的从器件发送写操作指令。本实施例中，步骤S24和步骤S25中所述的将当前传感器接口标识为已识别，可以采用一个变量对每个传感器接口是否识别进行记录，例如所有传感器接口的变量在进行识别前均赋值为0，当对某个传感器接口上连接的传感器进行识别后将该传感器接口对应的变量赋值为1，那么所有值为变量1的传感器接口均表示其上连接的传感器已经经过主机的识别，该变量的取值可用于步骤S26中是否所有传感器接口均标识完成的判断。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实施例中，对步骤S24进行进一步改进，如图3所示，步骤S3具体包括以下步骤：

S241、初始化当前扫描地址，例如将扫描地址置为0x00；

S242、主机判断在设定时间内是否收到当前扫描地址的应答信号，是则根据该地址判断传感器的类型、然后将当前传感器接口标识为已识别并跳转到步骤S26，否则直接跳转到步骤S243；

S243、判断是否完成所有扫描地址的判断，是则说明当前传感器接口上未连接有可标记型传感器和智能型传感器，跳转到步骤S25；否则将下一个扫描地址作为当前扫描地址，例如将当前扫描地址加1作为当前扫描地址，跳转到步骤S242。

本实施例中，扫描地址可以预先设定，例如设定扫描地址范围为0x00-0x7E，那么从0x00开始判断，扫描到0x7E时则认定为完成所有扫描地址的判断。

实施例4：

在实施例1至实施例3中任一实施例的传感器识别方法基础上，本实施例提供一种基于传感器识别的数据采集方法，包括以下步骤：

步骤一、主机识别连接在传感器接口上的传感器，识别的具体方法采用实施例1~实施例3中任一实施例提供的传感器识别方法；

步骤二、主机根据步骤一中识别的传感器类型进行采样，对步骤一中识别为不可识别传感器和可标记型传感器的传感器通过与该传感器相连的传感器接口的模拟通道进行采样，对于可标记型传感器，在采样时还读取其传感器信息；对步骤一中识别为智能型传感器的传感器通过与该传感器相连的传感器接口的数字通道进行采样并读取传感器信息；其中传感器信息包括斜率和截距等标定系数，对于智能型传感器，其传感器信息还包括传感器接口数字通道的数据长度；传感器接口数字通道的数据长度用于控制从传感器接口数字通道中采集的数据格式，标定系数用于计算传感器接口的采样数据，不同类型的传感器接口具有不同的标定系数，对于不可识别传感器，无法读取其传感器信息，不可识别传感器的标定系数预先存储在主机中。

上述步骤二中，对步骤一中识别为不可识别传感器、可标记型传感器的传感器通过与该传感器相连的传感器接口的模拟通道进行采样获得样点数据，主要是通过主机的模拟信号采样模块与传感器接口相连进行采样，本实施例中该模拟信号采样模块为模数转换模块；

对步骤一中识别为智能型传感器的传感器通过与该传感器相连的传感器接口的数字通道进行采样获得样点数据，该采样的方法为：读取当前传感器接口数字通道的数据长度，并根据该数据长度从数字通道中读取传感器采集的数据，读取的数据长度等于读取数字通道的数据长度。

步骤三、对步骤二中采样获得的样点数据进行计算。

由于可标记型传感器、智能型传感器的区别在于：可标记型传感器通过模拟通道采样，且仅有一个通道的采样数据，只能采集一种数据；智能型传感器通过数字通道进行采样，其可以同时采集多种数据，即智能型传感器可以单个通道实现多种信号采集，智能型传感器能与主机进行交互控制自身的增益、高通滤波、低通滤波等采样参数。

步骤三中，对样点数据在对信息进行计算时：

1）对不可识别传感器采集的样点数据，根据主机内部存储的默认标定系数进行样点计算；

2）对标记型传感器和智能型传感器采集的样点数据，以读取的传感器信息进行样点计算。

步骤三中对样点数据进行计算的方法如下：

传感器接口的通道输出值为Y=KX+B （1）；

其中，X为步骤二中采集到的样点数据值，K、B为传感器信息中的标定系数， K为斜率，B为截距。

实际使用中，步骤三还可以采用现有技术中常用的其他计算方法进行计算，本实施例中不再赘述具体方法。

本发明的基于传感器识别的数据采集方法和***能够依据传感器类型采用不同的数据采样和计算提高工作效率，采样也更加方便和高效。

实施例5：

在实施例1-4的基础上，本实施例中提供一种基于传感器识别的数据采集***，如图4所示，基于传感器识别的数据采集***，包括主机、至少1个传感器接口，每个传感器接口上连接有一个传感器，主机通过I2C总线连接传感器接口。所述传感器接口同时具有数字通道和模拟通道，所述主机包括传感器识别和接口标记模块、模拟信号采样模块、数字信号采样模块、微处理模块、传感器信息读取模块。

所述传感器识别和接口标记模块用于识别传感器类型并将已经过传感器识别的传感器接口标识为已识别；

所述数字信号采样模块用于通过传感器接口的数字通道对传感器进行采样，本实施例中，数字信号采样模块采用数字采样芯片即可实现；

所述模拟信号采样模块用于通过传感器接口的模拟通道对传感器进行采样，本实施例中模拟信号采样模块为模数转换模块，采用一般的ADC芯片即可实现；

所述传感器识别和接口标记模块通过数字信号采样模块连接传感器接口；

所述传感器识别和接口标记模块、数字信号采样模块、模拟信号采样模块均与微处理器相连；

所述传感器信息读取模块，用于通过传感器接口读取传感器信息并将读取到的传感器信息发送给微处理器，传感器信息包括斜率和截距等标定系数，对于智能型传感器，其传感器信息还包括传感器接口数字通道的数据长度；对于可标记型传感器和智能型传感器，在采样时，传感器信息读取模块可以读取到传感器信息并发送给微处理器，对于不可识别传感器，传感器信息读取模块无法读取其传感器信息，实际应用中也可以将传感器信息读取模块配置为仅读取可标记型传感器和智能型传感器的传感器信息。

在识别传感器类型时，主机通过传感器识别和接口标记模块向0x7F地址（十进制为127的地址）的从器件发送写操作指令时，指令由传感器识别和接口标记模块发出经数字信号采样模块发送给各传感器接口，从器件接收到该指令后通过I2C总线向主机发送的应答信号，应答信号通过数字信号采样模块发送至传感器识别和接口标记模块，传感器识别和接口标记模块如果未接收到应答信号，则识别传感器为不可识别传感器并将传感器接口标识为已识别，如果接收到应答信号，则根据应答信号的来源地址识别可标记型传感器或智能型传感器，并将传感器接口标识为已识别。识别和标识方法见实施例1、2、3、4。

所述微处理器中还存储有不可识别传感器的传感器信息，该传感器信息包括斜率和截距等标定系数，这些传感器信息用于后续的采样和计算。

实施例6：

在实施例5的基础上，本实施例中，对传感器接口进行进一步改进：

如图5所示，传感器接口包括传感器端接口和主机端接口，所述主机端接口包括主机端外壳、固定在主机端外壳内的多根第一电极11；所述传感器端接口包括传感器端外壳、固定在传感器端外壳内的多根第二电极21；

如图6所示，所述第一电极11和第二电极21的数量均为8根。图6中，左边是主机端接口的引脚示意图，右边是传感器端接口的引脚示意图。8根第一电极11分别作为主机端接口的正电源输出引脚、负电源输出引脚、电源地引脚、模拟信号同向端输入引脚、模拟信号反向端输入引脚、模拟信号信号地引脚、第一数字口引脚（数字口0）、第二数字口引脚（数字口1）；8根第二电极21分别作为传感器端接口的正电源输出引脚、负电源输出引脚、电源地引脚、模拟信号同向端输入引脚、模拟信号反向端输入引脚、模拟信号信号地引脚、第一数字口引脚、第二数字口引脚。主机端接口和传感器端接口的第一数字口引脚（数字口0）、第二数字口引脚（数字口1）构成了传感器接口的数字通道，同样主机端接口和传感器端接口的模拟信号同向端输入引脚、模拟信号反向端输入引脚、模拟信号信号地引脚构成了传感器接口的模拟通道。

主机端外壳与传感器端外壳有以下两种连接方式：

（1）主机端外壳能够部分伸入传感器端外壳内与传感器端外壳相连；

或（2）传感器端外壳能够部分伸入主机端外壳内与主机端外壳相连。

无论采用上述哪一种方式连接，主机端外壳与传感器端外壳相连即传感器端接口和主机端接口插接在一起时第一电极11与第二电极21对应相连，使主机端接口的引脚对应连接传感器端接口的相同引脚，即主机端接口的正电源输出引脚连接传感器端接口的正电源输出引脚，主机端接口的模拟信号同向端输入引脚连接传感器端接口的模拟信号同向端输入引脚，主机端接口的电源地引脚连接传感器端接口的电源地引脚，依此类推。实现信号的顺利传输。

本实施例中，传感器端接口用于连接传感器，主机端接口用于连接主机，传感器端口和主机端接口插接在一起时，实现传感器与主机的电连接，使不同的传感器都能通过该接口与主机相连，增强传感器和主机的通用性。

进一步地，所述主机端外壳包括第一电极固定套12、第一外固定套13，所述第一外固定套13套设在第一电极固定套12外，所述第一电极11穿设在第一电极固定套12内且第一电极11前端同时伸出第一电极固定套12和第一外固定套13，便于第一电极11***主机的接口中。

进一步地，所述传感器端外壳包括第二电极固定套22和第二外固定套24, 第二电极固定套22位于第二外固定套24内，所述第二电极21穿设在第二电极固定套22内且两端穿出第二电极固定套22。

所述第一外固定套13后端开设有空腔，所述第二外固定套24前端能够伸入该空腔内，第二外固定套24前端到达空腔最前端时第一电极11与第二电极21接触并相连。本实施例中第二电极21、第二电极固定套22两端均在第二外固定套24内。第一电极固定套12和第二外固定套24采用绝缘材料制成，且第一电极11和第二电极21与第二外固定套24和第一外固定套13均不接触，也就是所有电极距离第二外固定套24和第一外固定套13一定距离。

本实施例中，设置专用的电极固定套来固定第一电极11和第二电极21，并在电极固定套外设置外固定套，既实现了第一电极11和第二电极21的固定，又实现了第一电极11和第二电极21的良好绝缘。

进一步，所述传感器端外壳还包括束线夹23、线夹螺母25，所述第二电极21后端位于束线夹23内，束线夹23 前端位于第二外固定套24内、后端伸出第二外固定套24。所述束线夹23呈中空圆筒状，其后端内壁上设置有螺纹，线夹螺母25套设在束线夹23后端外壁上，线夹螺母25前端能够在束线夹23上旋转从而实现向前和向后移动，线夹螺母23旋转向前移动时能够旋入第二外固定套24内。本实施例中，束线夹23主要用于固定传感器的导线与第二电极21的连接，传感器的导线从束线夹23后端伸入束线夹23内，与束线夹23内的第二电极21相连，线夹螺母25向束线夹23前端旋入的过程中压紧固定传感器的导线。压紧过程中，所述第二电极固定套22后端与束线夹23前端接触压紧固定第二电极固定套22。

进一步地，所述第二外固定套24包括同轴的第一中空圆筒部和第二中空圆筒部，第一中空圆筒部后端与第二中空圆筒部前端相连，第一中空圆筒部的外径小于第二中空圆筒部，传感器端接口和主机端接口插接在一起时，第一中空圆筒部伸入第一外固定套13后端的空腔内，第二中空圆筒部前端与第一外固定套13后端相连，传感器端接口和主机端接口固定在一起。本实施例中的束线夹23前端和第二电极固定套22位于第二中空圆筒部内。

所述主机端外壳还包括螺纹连接在第一外固定套13外壁上的固定螺母14；所述第一电极固定套12前端伸出第一外固定套13，该第一电极固定套12可以与传感器的输出端口配合，第一电极固定套12***主机的I2C接口内，第一电极11与主机的I2C总线相连。

固定螺母14主要起固定主机端外壳的作用。

所述第二外固定套24呈中空圆筒状，所述第一电极固定套12后端能够从第二外固定套24前端伸入第二外固定套24内部。

进一步，由于第一电极11和第二电极21的数量均为8根，对应地，所述第一电极固定套12和第二电极固定套22均为圆柱状，其沿轴线方向开设有8个贯穿其两个端面的电极通孔，分别供相应的第一电极11或第二电极12穿过，第一电极11和第二电极12通过胶黏的方式固定在各自的电极固定套的电极通孔内。所述第二电极固定套22中部外壁还设置有一圈环形凸起。所述第二外固定套24内中空部分呈阶梯状，即至少由2个不同直径的中空部分构成，本实施例中由前后两个同轴的中空部分构成，其中靠近第二外固定套24前端的中空部分的直径小于靠近第二外固定套24后端的中空部分的直径，使得两个中空部分相交的位置形成一个环形断面，该环形断面对第二电极固定套22中部外壁的环形凸起形成阻挡，环形断面与束线夹23一起将第二电极固定套22很好地固定在第二外固定套24内。

所述第一电极11和第二电极21都为金属电极，第一电极11呈中空管状，第二电极21由前端的柱状段和后端中空管状段构成，8根第二电极21前端的柱状段能够分别***8根第一电极11的后端内。第一电极11和第二电极21的前述结构使得第一电极11和第二电极21之间的相互连接更加方便，且便于连接传感器和主机。

使用本实施例中的传感器接口时，首先将传感器的导线从束线夹23后端伸入束线夹23内，每根导线连接一根第二电极21，然后将线夹螺母25旋向束线夹23前端，压紧和固定传感器的导线；然后将传感器端接口***主机端接口，将第二外固定套24***第一外固定套13后端的空腔内，第二电极21前端的柱状段***第一电极11内部，实现电连接，传感器端接口和主机端接口固定在一起。插接好的传感器接口可以再插到主机的接口上，将主机的接口的引脚分别***第一电极11前端内部即可，两根I2C总线分别连接主机端接口的第一数字口引脚（数字口0）、第二数字口引脚（数字口1）。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.基于传感器识别的数据采集***，包括主机、传感器接口和传感器，传感器通过传感器接口连接主机，其特征在于，所述传感器接口同时具有数字通道和模拟通道，所述主机包括传感器识别和接口标记模块、模拟信号采样模块、数字信号采样模块、微处理器、传感器信息读取模块，

所述传感器识别和接口标记模块用于识别传感器类型并将传感器接口标识为已识别；

所述数字信号采样模块用于通过传感器接口的数字通道对传感器进行采样；

所述模拟信号采样模块用于通过传感器接口的模拟通道对传感器进行采样；

所述传感器识别和接口标记模块通过数字信号采样模块连接传感器接口；

所述传感器识别和接口标记模块、数字信号采样模块、模拟信号采样模块均与微处理器相连；

所述传感器信息读取模块，用于通过传感器接口读取传感器信息并将读取到的传感器信息发送给微处理器；

所述传感器接口包括传感器端接口和主机端接口，所述主机端接口包括主机端外壳、固定在主机端外壳内的第一电极（11）；所述传感器端接口包括传感器端外壳、固定在传感器端外壳内的第二电极（21）；

所述第一电极（11）和第二电极（21）的数量均为8根，8根第一电极（11）分别作为主机端接口的正电源输出引脚、负电源输出引脚、电源地引脚、模拟信号同向端输入引脚、模拟信号反向端输入引脚、模拟信号信号地引脚、第一数字口引脚、第二数字口引脚；8根第二电极（21）分别作为传感器端接口的正电源输出引脚、负电源输出引脚、电源地引脚、模拟信号同向端输入引脚、模拟信号反向端输入引脚、模拟信号信号地引脚、第一数字口引脚、第二数字口引脚；

所述主机端外壳能够部分伸入传感器端外壳内与传感器端外壳相连或传感器端外壳能够部分伸入主机端外壳内与主机端外壳相连，主机端外壳与传感器端外壳相连时第一电极（11）与第二电极（21）相连。

2.根据权利要求1所述的基于传感器识别的数据采集***，其特征在于，所述主机端外壳包括第一电极固定套（12）、第一外固定套（13），所述第一外固定套（13）套设在第一电极固定套（12）外，所述第一电极（11）穿设在第一电极固定套（12）内；

所述传感器端外壳包括第二电极固定套（22）和第二外固定套(24), 第二电极固定套（22）位于第二外固定套(24)内，所述第二电极（21）穿设在第二电极固定套（22）内；

所述第一外固定套（13）后端开设有空腔，所述第二外固定套(24)前端能够伸入该空腔内，且第二外固定套(24)前端伸入该空腔前端时第一电极（11）与第二电极（21）相连。

3.传感器识别方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的基于传感器识别的数据采集***进行传感器识别，主机通过传感器接口连接传感器，该传感器接口同时具有数字通道和模拟通道，所述传感器识别方法包括以下步骤：

S1、对传感器进行分类，将传感器分为不可识别传感器、可标记型传感器、智能型传感器三种类型；

S2、主机识别传感器类型，将连接到主机上的传感器识别为不可识别传感器、可标记型传感器、智能型传感器中的一种。

4.根据权利要求3所述的传感器识别方法，其特征在于，步骤S1中还对可标记型传感器、智能型传感器分配地址，可标记型传感器、智能型传感器采用不同的地址段，步骤S2中主机通过传感器的地址识别可标记型传感器、智能型传感器的类型。

5.根据权利要求4所述的传感器识别方法，其特征在于，主机上连接有N个传感器接口，N为不小于1的自然数，每个传感器接口上最多连接1个传感器，步骤S2具体包括以下步骤：

S21、任意选定一个传感器接口作为当前传感器接口；

S22、将当前传感器接口的数字通道与主机相连；

S23、主机向所有传感器接口发送指令；

S24、主机判断是否收到来自传感器接口的应答信号，是则判断传感器类型、然后将当前传感器接口标识为已识别并跳转到步骤S26，否则直接跳转步骤S25；

S25、将传感器识别为不可识别传感器，将当前传感器接口标识为已识别，跳转到步骤S26；

S26、判断是否所有传感器接口均标识完成，是则结束识别，否则断开当前传感器接口与主机的连接，然后将下一个传感器接口设置为当前传感器接口，跳转到步骤S22。

6.根据权利要求5所述的传感器识别方法，其特征在于，步骤S24包括以下步骤：

S241、初始化当前扫描地址；

S242、主机判断在设定时间内是否收到当前扫描地址的应答信号，是则根据该地址判断传感器的类型、然后将当前传感器接口标识为已识别并跳转到步骤S26，否则直接跳转到步骤S243；

S243、判断是否完成所有扫描地址的判断，是则跳转到步骤S25，否则将下一个扫描地址作为当前扫描地址，跳转到步骤S242。

7.根据权利要求6所述的传感器识别方法，其特征在于，所述可标记型传感器地址范围为0x00-0x2F，所述智能型传感器的地址范围为0x30-0x7E。

8.根据权利要求3至7任一所述的传感器识别方法，其特征在于，所述主机通过I2C总线连接传感器接口。

9.基于传感器识别的数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、主机采用权利要求3至7任一所述的传感器识别方法识别连接在传感器接口上的传感器；

步骤二、根据步骤一中识别的传感器类型进行采样，对步骤一中识别为不可识别传感器和可标记型传感器的传感器通过模拟通道进行采样；对步骤一中识别为智能型传感器的传感器通过数字通道进行采样；

步骤三、对步骤二中采样获得的样点数据进行计算。