CN211791444U - 一种基于大数据的信息采集*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于大数据的信息采集***，包括信号放大电路、保护电路和滤波隔离电路，信号放大电路用于对模拟信号输入端的采集信号进行信号增强处理，其中运放器AR1中进行跟随放大，很好地提高了模拟信号的传输能力，然后运放器AR2与MOS管Q1形成射极跟随器对运放器AR1的输出信号进行闭环反馈放大，极大地提高了信号放大处理效率，降低***误差；当运放器AR1的输出信号超出***安全范围值后，保护电路对信号放大电路输入端的输入信号电流进行泄放，快速有效防止异常电流信号对电路内部元器件造成干扰，对***装置起到很好的保护作用。滤波隔离电路进行LC滤波和隔离输出后，由A/D转换器将转换后的数字量送入***CPU中运算处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及塔机控制技术领域，特别是涉及一种基于大数据的信息采集***。
背景技术
随着智能检技术和自动化控制技术的不断普及，在电力、农业、建筑施工等领域得到广泛应用。通过在目标现场布设多个传感器来对现场环境参数进行检测，例如在电力变电柜上设置电流传感器、电压传感器和频率传感器等来对电量参数信息进行检测，从而达到智能控制的目的。由于不同的传感器所输出的模拟信号范围值不同，因此在信号处理过程中可能会出现过压过流现象损坏***电路元器件，并且在信号放大过程中也可能受到外界环境影响存在放大误差，导致***信号采集不精确。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种基于大数据的信息采集***。
其解决的技术方案是：一种基于大数据的信息采集***，包括信号放大电路、保护电路和滤波隔离电路，所述信号放大电路用于对模拟信号输入端的采集信号进行信号增强处理，所述保护电路包括稳压二极管DZ1，稳压二极管DZ1 的阴极连接所述放大电路的输出端，二极管DZ1的阳极通过并联的电阻R7、电容C3接地，并通过电阻R8连接三极管VT1的基极，三极管VT1的发射极通过电阻R2连接所述放大电路的输入端，三极管VT1的集电极接地；所述信号放大电路的输出信号通过所述滤波隔离电路处理后送入A/D转换器中模数转换，最后将转换后的数字量送入***CPU中运算处理。
进一步的，所述信号放大电路包括运放器AR1、AR2，运放器AR1的同相输入端连接电阻R3的一端，运放器AR1的反相输入端通过电容C2连接运放器AR1 的输出端和电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接稳压二极管DZ1的阴极，并通过电阻R5连接运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的反相输入端、输出端连接MOS管Q1的栅极，MOS管Q1的漏极连接+5V电源和电阻R6的一端，MOS管Q1的源极连接电阻R3、R6的另一端和所述信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输入端还通过并联的电阻R1、电容C1连接所述模拟信号输入端。
进一步的，所述滤波隔离电路包括电感L1，电感L1的一端连接电阻R4的另一端，电感L1的另一端连接运放器AR3的同相输入端，并通过电容C4接地，运放器AR3的反相输入端、输出端连接所述A/D转换器。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型将模拟信号经RC缓冲后送入信号放大电路中进行放大处理，其中运放器AR1中进行跟随放大，很好地提高了模拟信号的传输能力，然后运放器AR2与MOS管Q1形成射极跟随器对运放器AR1的输出信号进行闭环反馈放大，极大地提高了信号放大处理效率，降低***误差；
2.当运放器AR1的输出信号超出***安全范围值后，保护电路对信号放大电路输入端的输入信号电流进行泄放，快速有效防止异常电流信号对电路内部元器件造成干扰，对***装置起到很好的保护作用。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
一种基于大数据的信息采集***，包括信号放大电路、保护电路和滤波隔离电路。信号放大电路用于对模拟信号输入端的采集信号进行信号增强处理，如图1所示，信号放大电路包括运放器AR1、AR2，运放器AR1的同相输入端连接电阻R3的一端，运放器AR1的反相输入端通过电容C2连接运放器AR1的输出端和电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接稳压二极管DZ1的阴极，并通过电阻R5连接运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的反相输入端、输出端连接 MOS管Q1的栅极，MOS管Q1的漏极连接+5V电源和电阻R6的一端，MOS管Q1 的源极连接电阻R3、R6的另一端和信号放大电路的输入端，信号放大电路的输入端还通过并联的电阻R1、电容C1连接模拟信号输入端。
传感器对现场环境参数进行检测，并以模拟信号的形式输入到信号放大电路中进行放大处理，为了消除模拟信号采集处理过程中的放大误差，首先将模拟信号通过电阻R1与电容C1形成的RC缓冲，然后送入运放器AR1中进行跟随放大，很好地提高了模拟信号的传输能力，然后运放器AR2与MOS管Q1形成射极跟随器对运放器AR1的输出信号进行闭环反馈放大，极大地提高了信号放大处理效率，降低***误差。
为了避免外界尖峰干扰或传感器输出信号电位值过高引起电路内部过压过流损坏元器件，设计保护电路对信号放大电路输出信号进行实时监控。保护电路的具体结构包括稳压二极管DZ1，稳压二极管DZ1的阴极连接放大电路的输出端，二极管DZ1的阳极通过并联的电阻R7、电容C3接地，并通过电阻R8连接三极管VT1的基极，三极管VT1的发射极通过电阻R2连接放大电路的输入端，三极管VT1的集电极接地。当运放器AR1的输出信号超出***安全范围值后，稳压二极管DZ1导通，该异常电压经电阻R7与电容C3形成的RC滤波稳定后，驱动三极管VT1基极得电导通，从而对信号放大电路输入端的输入信号电流进行泄放，快速有效防止异常电流信号对电路内部元器件造成干扰，对***装置起到很好的保护作用。
信号放大电路的输出信号通过滤波隔离电路处理后送入A/D转换器中模数转换，最后将转换后的数字量送入***CPU中运算处理。滤波隔离电路包括电感L1，电感L1的一端连接电阻R4的另一端，电感L1的另一端连接运放器AR3 的同相输入端，并通过电容C4接地，运放器AR3的反相输入端、输出端连接A/D 转换器。其中，电感L1与电容C4形成LC滤波将信号放大电路的输出信号进行精确滤波，消除信号处理过程中电路内部自生干扰，然后运放器AR3运用电压跟随器原理将模拟信号隔离输出，保证CPU接收信号过程与前级电路形成电气隔离。
本实用新型在具体使用时，传感器输出的模拟信号经RC缓冲后送入信号放大电路中进行放大处理，其中运放器AR1中进行跟随放大，很好地提高了模拟信号的传输能力，然后运放器AR2与MOS管Q1形成射极跟随器对运放器AR1的输出信号进行闭环反馈放大，极大地提高了信号放大处理效率，降低***误差。当运放器AR1的输出信号超出***安全范围值后，保护电路对信号放大电路输入端的输入信号电流进行泄放，快速有效防止异常电流信号对电路内部元器件造成干扰，对***装置起到很好的保护作用。最后经滤波隔离电路进行LC滤波和隔离输出后送入A/D转换器中将模拟信号转换为数字量信号，CPU将该数字量信号进行内部运算处理后，通过通讯模块送入上位机中进行后台大数据监控管理，实现高效准确的信息采集过程。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于大数据的信息采集***，包括信号放大电路、保护电路和滤波隔离电路，其特征在于：所述信号放大电路用于对模拟信号输入端的采集信号进行信号增强处理，所述保护电路包括稳压二极管DZ1，稳压二极管DZ1的阴极连接所述放大电路的输出端，二极管DZ1的阳极通过并联的电阻R7、电容C3接地，并通过电阻R8连接三极管VT1的基极，三极管VT1的发射极通过电阻R2连接所述放大电路的输入端，三极管VT1的集电极接地；所述信号放大电路的输出信号通过所述滤波隔离电路处理后送入A/D转换器中模数转换，最后将转换后的数字量送入***CPU中运算处理。
2.根据权利要求1所述的基于大数据的信息采集***，其特征在于：所述信号放大电路包括运放器AR1、AR2，运放器AR1的同相输入端连接电阻R3的一端，运放器AR1的反相输入端通过电容C2连接运放器AR1的输出端和电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接稳压二极管DZ1的阴极，并通过电阻R5连接运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的反相输入端、输出端连接MOS管Q1的栅极，MOS管Q1的漏极连接+5V电源和电阻R6的一端，MOS管Q1的源极连接电阻R3、R6的另一端和所述信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输入端还通过并联的电阻R1、电容C1连接所述模拟信号输入端。
3.根据权利要求2所述的基于大数据的信息采集***，其特征在于：所述滤波隔离电路包括电感L1，电感L1的一端连接电阻R4的另一端，电感L1的另一端连接运放器AR3的同相输入端，并通过电容C4接地，运放器AR3的反相输入端、输出端连接所述A/D转换器。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112383315A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-02-19 | 石家庄铁道大学 | 一种高应力隧道施工突水安全防御*** |
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2020
- 2020-05-22 CN CN202020874870.2U patent/CN211791444U/zh active Active
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| CN112383315B (zh) * | 2020-12-01 | 2021-06-25 | 石家庄铁道大学 | 一种高应力隧道施工突水安全防御*** |
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