便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置，包括信号调理单元、数据采集传输单元和供电电源，信号调理单元包括电流信号调理电路模块、电压信号调理电路模块和数字信号调理电路模块，电流信号调理电路模块由I/V变换电路和抗频混滤波电路构成，电压信号调理电路模块由前置放大电路和后置放大电路构成；数据采集传输单元内部集成有A/D转换电路模块和脉冲计数器电路模块，抗频混滤波电路输出端和后置放大电路输出端均与A/D转换电路模块输入端相接，数字信号调理电路模块输出端与脉冲计数器电路模块输入端相接。本实用新型集成度高，使用操作便捷，数据采集和传输精度高，能够减小测试误差，人工工作量小。
【专利说明】便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于煤矿机械设备性能测试【技术领域】，具体是涉及一种便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置。
【背景技术】
[0002]煤矿机械作为煤矿生产的主要设备，在煤炭生产中尤其是在综合机械化采煤中起着十分重要的作用。煤炭生产由于受客观自然条件的影响，机械设备工作条件恶劣，其故障与事故率远远高于其它工业设备。我国在《煤矿安全规程》和《煤矿机电设备完好标准》、《中华人民共和国安全生产行业标准》及《安全技术检测检验规范》中对各类煤矿机械设备技术要求和性能指标都做出了明确规定。近年来，随着国民经济的持续快速增长，能源的需求量日益加大，同时事故隐患和安全风险也逐渐增加。为保证煤矿生产安全高效，各煤矿企业迫切需要科学的检测方法和先进的检测仪器，对在用机械设备进行准确有效地检测与评价。但目前有效的检测手段比较缺乏，传统的一些检测方法存在缺陷，致使煤矿在用机械设备存在安全隐患，直接危及矿工生命安全，制约了煤矿生产。
[0003]目前在我国，煤矿在用机械设备的安全检测主要是以传统的测量方法为主，采用各种不同的仪器对各个参数进行单独测量，获得孤立的数据，后续需经过人工计算和整合。这样不仅数据量小、测量精度低、工作量大，而且无法综合评判煤矿在用机械设备的安全性能。针对所存在的问题，部分行业院校和单位开展了一些相应的研究，如河南省普泰安全科技有限公司研制了移动式设备安全检测虚拟工作站，该系统可用于煤矿绞车、起重机、电梯等特种设备的安全检测；哈尔滨工业大学利用虚拟仪器技术研制了提升机钢丝绳张力检测系统；徐州东方测控技术公司基于单片机研制了四种固定设备安全性能测试系统等。但目前大多数研究一方面主要为单个项目指标的测量，在各参量的测量中多为传统的测试方法；另一方面采用的主机多为单片机系统，数据分析处理能力差。对于具有集成化功能的便携式煤矿机械设备性能测试仪，国内外尚无实用产品，各参量的测量尚无其它更有效实用的方法，而要制作能够实现煤矿提升系统机械设备、煤矿通风系统机械设备、煤矿排水系统机械设备、煤矿压风系统机械设备和煤矿运输系统机械设备性能测试的通用性强的便携式煤矿机械设备性能测试仪，由于需要采用多种传感器进行各系统机械设备性能测试，因此其中的信号采集及传输装置是关键，但是现有技术中还没有结构简单、功能完备的应用于便携式煤矿机械设备性能测试仪的信号采集及传输装置。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置，其结构简单，集成度高，功能完备，使用操作便捷，数据采集和传输精度高，能够减小测试误差，人工工作量小，实用性强，便于推广使用。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置，其特征在于:包括信号调理单元和数据采集传输单元，以及为信号调理单元和数据采集传输单元供电的供电电源，所述信号调理单元包括用于对输出电流信号的传感器输出的信号进行调理的电流信号调理电路模块、用于对输出电压信号的传感器输出的信号进行调理的电压信号调理电路模块和用于对输出数字信号的传感器输出的信号进行调理的数字信号调理电路模块，所述电流信号调理电路模块由依次相接的Ι/v变换电路和抗频混滤波电路构成，所述电压信号调理电路模块由依次相接的前置放大电路和后置放大电路构成；所述数据采集传输单元内部集成有A/D转换电路模块和脉冲计数器电路模块，所述抗频混滤波电路的输出端和后置放大电路的输出端均与A/D转换电路模块的输入端相接，所述数字信号调理电路模块的输出端与脉冲计数器电路模块的输入端相接。
[0006]上述的便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置，其特征在于:所述电流信号调理电路模块的数量为十路，所述电压信号调理电路模块的数量为四路，所述数字信号调理电路模块的数量为两路。
[0007]上述的便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置，其特征在于:所述I/V变换电路由第一运算放大器芯片LM324，滑动变阻器VR1，电容C2，以及电阻Rl、R2、R3、R4、R5和Rf组成；所述第一运算放大器芯片LM324的引脚4和滑动变阻器VRl的一个固定端均与供电电源的+15V电压输出端VCC+15V相接，所述滑动变阻器VRl的另一个固定端、电阻Rl的一端、电阻R4的一端和电容C2的一端均接地，所述滑动变阻器VRl的滑动端与电阻R3的一端相接，所述第一运算放大器芯片LM324的引脚2与电阻R3的另一端、电阻R4的另一端和电阻Rf的一端相接，所述第一运算放大器芯片LM324的引脚3与电阻R2的一端相接，所述电阻R2的另一端与电阻Rl的另一端、电容C2的另一端相接且为I/V变换电路的电流信号输入端1-1N，所述第一运算放大器芯片LM324的引脚I通过电阻R5与电阻Rf的另一端相接且为所述I/V变换电路的电压信号输出端，所述第一运算放大器芯片LM324的引脚11接地；所述抗频混滤波电路由电阻R6和电容Cl组成，所述电阻R6的一端与所述I/V变换电路的电压信号输出端相接,所述电阻R6的另一端与电容Cl的一端相接且为所述抗频混滤波电路的信号输出端U-0UT1，所述电容Cl的另一端接地。
[0008]上述的便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置，其特征在于:所述前置放大电路由第二运算放大器芯片LM324，以及电阻R9和RlO组成；所述第二运算放大器芯片LM324的引脚3与电阻R9的一端相接且为所述前置放大电路的电压信号输入端U-1N，所述第二运算放大器芯片LM324的引脚4与供电电源的+15V电压输出端VCC+15V相接，所述第二运算放大器芯片LM324的引脚I和引脚2均与电阻RlO的一端相接且为所述前置放大电路的电压信号输出端，所述电阻R9的另一端、第二运算放大器芯片LM324的引脚11和电阻RlO的另一端均接地；所述后置放大电路由运算放大器芯片0P-07、电阻Rll和可变电阻VR2组成，所述运算放大器芯片0P-07的引脚3与所述前置放大电路的电压信号输出端相接，所述运算放大器芯片0P-07的引脚2与电阻Rll的一端和可变电阻VR2的一端相接，所述运算放大器芯片0P-07的引脚4和电阻Rll的另一端均接地，所述运算放大器芯片0P-07的引脚6为所述后置放大电路的电压信号输出端U-0UT2且与可变电阻VR2的另一端相接，所述运算放大器芯片0P-07的引脚7与供电电源的+15V电压输出端VCC+15V相接。[0009]上述的便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置，其特征在于:所述数字信号调理电路模块为由光电耦合器芯片0PT0IS02和非门74LS04，以及电阻R7和R8组成的光电隔离及滤波整形电路；所述光电耦合器芯片0PT0IS02的引脚I与电阻R7的一端相接，所述电阻R7的另一端为所述光电隔离及滤波整形电路的数字信号输入端D-1N，所述光电耦合器芯片OPTOIS02的引脚2和引脚3均接地，所述光电耦合器芯片OPTOIS02的引脚4与所述非门74LS04的引脚I相接且通过电阻R8与供电电源的+5V电压输出端VCC+5V相接；所述非门74LS04的引脚2为所述光电隔离及滤波整形电路的输出端U-0UT3。
[0010]上述的便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置，其特征在于:所述数据采集传输单元为NI公司M系列的数据采集卡NIUSB-6221。
[0011]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0012]1、本实用新型采用了集成化、模块化的设计，结构简单，设计合理，接线方便。
[0013]2、本实用新型能够外接输出电流信号、电压信号和数字信号的传感器，能够与外接传感器一起构成煤矿机械设备性能测试仪，用于对煤矿提升系统机械设备、煤矿通风系统机械设备、煤矿排水系统机械设备、煤矿压风系统机械设备和煤矿运输系统机械设备的性能进行测试，信号采集量大，信号传输速度快，集成度高，功能完备，使用操作便捷，人工工作量小。
[0014]3、本实用新型采用信号调理单元对外接传感器输出的信号进行调理后，再通过数据采集传输单元传输给外部计算机，能够提高数据采集和传输的精度，减小测试误差。
[0015]4、本实用 新型数据采集传输单元采用了 NI公司M系列的数据采集卡NIUSB-6221，一次性能够完成的数据采集量大，数据采集传输速率快，实时性能好。
[0016]5、本实用新型能够用于制作能够实现煤矿提升系统机械设备、煤矿通风系统机械设备、煤矿排水系统机械设备、煤矿压风系统机械设备和煤矿运输系统机械设备性能测试的通用性强的便携式煤矿机械设备性能测试仪，实用性强，便于推广使用。
[0017]综上所述，本实用新型结构简单，集成度高，功能完备，使用操作便捷，数据采集和传输精度高，能够减小测试误差，人工工作量小，实用性强，便于推广使用。
[0018]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0020]图2为本实用新型电流信号调理电路模块的电路原理图。
[0021]图3为本实用新型电压信号调理电路模块的电路原理图。
[0022]图4为本实用新型数字信号调理电路模块的电路原理图。
[0023]附图标记说明:
[0024]I一/[目号调理单兀；1-1 一电流/[目号调理电路模块；
[0025]1-1 一电流信号调理电路模块； 1-11 一I/V变换电路；
[0026]1-12一抗频混滤波电路；1-2 —电压/[目号调理电路模块；
[0027]1-3—数字信号调理电路模块； 1-21—前置放大电路；
[0028]1-22—后置放大电路；2—数据采集传输单元；
[0029]2-1—A/D转换电路模块；2-2—脉冲计数器电路模块；[0030]3—供电电源。
【具体实施方式】
[0031]如图1所示，本实用新型包括信号调理单元I和数据采集传输单元2，以及为信号调理单元I和数据采集传输单元2供电的供电电源3，所述信号调理单元I包括用于对输出电流信号的传感器输出的信号进行调理的电流信号调理电路模块1-1、用于对输出电压信号的传感器输出的信号进行调理的电压信号调理电路模块1-2和用于对输出数字信号的传感器输出的信号进行调理的数字信号调理电路模块1-3，所述电流信号调理电路模块1-1由依次相接的ΙΛ变换电路1-11和抗频混滤波电路1-12构成，所述电压信号调理电路模块1-2由依次相接的前置放大电路1-21和后置放大电路1-22构成；所述数据采集传输单元2内部集成有A/D转换电路模块2-1和脉冲计数器电路模块2-2，所述抗频混滤波电路1-12的输出端和后置放大电路1-22的输出端均与A/D转换电路模块2-1的输入端相接，所述数字信号调理电路模块1-3的输出端与脉冲计数器电路模块2-2的输入端相接。
[0032]本实施例中，所述电流信号调理电路模块1-1的数量为十路，所述电压信号调理电路模块1-2的数量为四路，所述数字信号调理电路模块1-3的数量为两路。
[0033]如图2所示，本实施例中，所述I/V变换电路1-11由第一运算放大器芯片LM324，滑动变阻器VRl，电容C2，以及电阻Rl、R2、R3、R4、R5和Rf组成；所述第一运算放大器芯片LM324的引脚4和滑动变阻器VRl的一个固定端均与供电电源3的+15V电压输出端VCC+15V相接，所述滑动变阻器VRl的另一个固定端、电阻Rl的一端、电阻R4的一端和电容C2的一端均接地，所述滑动变阻器VRl的滑动端与电阻R3的一端相接，所述第一运算放大器芯片LM324的引脚2与电阻R3的另一端、电阻R4的另一端和电阻Rf的一端相接，所述第一运算放大器芯片LM324的引脚3与电阻R2的一端相接，所述电阻R2的另一端与电阻Rl的另一端、电容C2的另一端相接且为I/V变换电路1-11的电流信号输入端1-1N，所述第一运算放大器芯片LM324的引脚I通过电阻R5与电阻Rf的另一端相接且为所述I/V变换电路1-11的电压信号输出端，所述第一运算放大器芯片LM324的引脚11接地；所述抗频混滤波电路1-12由电阻R6和电容Cl组成，所述电阻R6的一端与所述I/V变换电路1_11的电压信号输出端相接，所述电阻R6的另一端与电容Cl的一端相接且为所述抗频混滤波电路1-12的信号输出端U-OUTl，所述电容Cl的另一端接地。其中，所述I/V变换电路1-11用于将4mA?20mA的电流信号变换为O?5V的电压信号，通过调整滑动变阻器VRl，能够使得电路误差减小；所述抗频混滤波电路1-12实质为由电阻R6和电容Cl组成的RC低通滤波电路，仅允许30Hz以下频率的信号通过，降低了外界高频噪声对信号的干扰。
[0034]如图3所示，本实施例中，所述前置放大电路1-21由第二运算放大器芯片LM324，以及电阻R9和RlO组成；所述第二运算放大器芯片LM324的引脚3与电阻R9的一端相接且为所述前置放大电路1-21的电压信号输入端U-1N，所述第二运算放大器芯片LM324的引脚4与供电电源3的+15V电压输出端VCC+15V相接，所述第二运算放大器芯片LM324的引脚I和引脚2均与电阻RlO的一端相接且为所述前置放大电路1-21的电压信号输出端，所述电阻R9的另一端、第二运算放大器芯片LM324的引脚11和电阻RlO的另一端均接地；所述后置放大电路1-22由运算放大器芯片0P-07、电阻Rll和可变电阻VR2组成，所述运算放大器芯片0P-07的引脚3与所述前置放大电路1-21的电压信号输出端相接，所述运算放大器芯片0P-07的引脚2与电阻Rll的一端和可变电阻VR2的一端相接，所述运算放大器芯片0P-07的引脚4和电阻Rll的另一端均接地，所述运算放大器芯片0P-07的引脚6为所述后置放大电路1-22的电压信号输出端U-0UT2且与可变电阻VR2的另一端相接，所述运算放大器芯片0P-07的引脚7与供电电源3的+15V电压输出端VCC+15V相接。其中，所述前置放大电路1-21为电压跟随器电路，用于提高输入阻抗，减小输出阻抗，减少电路对信号的干扰；所述后置放大电路1-22为同相放大器电路，通过调整可变电阻VR2，能够改变后置放大电路1-22的放大倍数，放大倍数为I?2倍。
[0035]如图4所示，本实施例中，所述数字信号调理电路模块1-3为由光电耦合器芯片OPTOIS02和非门74LS04，以及电阻R7和R8组成的光电隔离及滤波整形电路；所述光电耦合器芯片0PT0IS02的引脚I与电阻R7的一端相接，所述电阻R7的另一端为所述光电隔离及滤波整形电路的数字信号输入端D-1N，所述光电耦合器芯片0PT0IS02的引脚2和引脚3均接地，所述光电耦合器芯片0PT0IS02的引脚4与所述非门74LS04的引脚I相接且通过电阻R8与供电电源3的+5V电压输出端VCC+5V相接；所述非门74LS04的引脚2为所述光电隔离及滤波整形电路的输出端U-0UT3。当输入所述光电隔离及滤波整形电路的信号为高电平时，光电耦合器芯片0PT0IS02中的发光二极管发光，光电耦合器芯片0PT0IS02中的三极管导通，输入到所述非门74LS04的引脚I的为低电平，所述非门74LS04的引脚2输出为高电平；当输入所述光电隔离及滤波整形电路的信号为低电平时，光电耦合器芯片OPTOIS02中的发光二极管不发光，光电耦合器芯片0PT0IS02中的三极管截止，输入到所述非门74LS04的引脚I的为高电平，所述非门74LS04的引脚2输出为低电平；由于外界干扰等造成信号的抖动不足以使光电耦合器芯片0PT0IS02中的发光二极管发光，因此该光电隔离及滤波整形电路能够有效隔离干扰，使数字信号的高低电平准确平稳易于处理。
[0036]本实施例中，所述数据采集传输单元2为NI公司M系列的数据采集卡NIUSB-6221。
[0037]本实用新型使用时，根据所测设备选择相应的外接传感器，例如，当对煤矿提升系统机械设备性能进行测试时，选择用于对端面跳动进行检测的第一涡流传感器、用于对闸瓦间隙进行检测的第一位移传感器、用于对提升电流进行检测的电流传感器、用于对提升系统制动机构的制动力进行检测的力传感器、用于对提升系统制动机构的油压进行检测的第一油压传感器、用于对提升系统制动机构的温度进行检测的第一温度传感器和用于对提升速度进行检测的第一光电转速传感器，其中，第一涡流传感器、第一位移传感器、电流传感器、力传感器、第一油压传感器和第一温度传感器输出的信号均为电流信号，第一光电转速传感器输出的信号为数字信号；当对煤矿通风系统机械设备性能进行测试时，选择用于对大气温度进行检测的第二温度传感器、用于对大气湿度进行检测的湿度传感器、用于对风速进行检测的风速传感器、用于对静压进行检测的第一压力传感器、用于对全压进行检测的第二压力传感器、用于对大气压进行检测的第三压力传感器、用于对电机功率进行检测的电机功率传感器和用于对风机振动进行检测的第一振动传感器，其中，第二温度传感器、湿度传感器、风速传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和电机功率传感器输出的信号均为电流信号，第一振动传感器输出的信号为电压信号；当对煤矿排水系统机械设备性能进行测试时，选择用于对排水系统入口压力进行检测的第三压力传感器、用于对排水系统出口压力进行检测的第四压力传感器、用于对水泵流量进行检测的超声波流量传感器、用于对水泵功率进行检测的水泵功率传感器和用于对水泵转速进行检测的第二光电转速传感器，其中，第三压力传感器、第四压力传感器、超声波流量传感器和水泵功率传感器输出的信号均为电流信号，第二光电转速传感器输出的信号为数字信号；当对煤矿压风系统机械设备性能进行测试时，选择用于对排气量进行检测的热球风速传感器、用于对排气温度进行检测的第三温度传感器、用于对风包温度进行检测的第四温度传感器、用于对排气压力进行检测的第五压力传感器、用于对大气压进行检测的第六压力传感器、用于对空压机功率进行检测的空压机功率传感器、用于对空压机转速进行检测的第三光电转速传感器和用于对风机振动进行检测的第二振动传感器，其中，热球风速传感器和第二振动传感器输出的信号均为电压信号，第三温度传感器、第四温度传感器、第五压力传感器、第六压力传感器和空压机功率传感器输出的信号均为电流信号，第三光电转速传感器输出的信号为数字信号；当对煤矿运输系统机械设备性能进行测试时，选择用于对皮带运输机滚筒表面温度进行检测的第五温度传感器、用于对皮带运输机制动部件表面温度进行检测的第六温度传感器、用于对皮带运输机润滑油温度进行检测的第七温度传感器、用于对皮带运输机制动盘运动过程中的偏摆量进行检测的第二涡流传感器、用于对闸瓦间隙进行检测的第二位移传感器、用于对皮带运输机制动系统油压进行检测的第二油压传感器、用于对皮带运输机功率进行检测的皮带运输机功率传感器、用于对带速进行检测的第四光电转速传感器和用于对皮带运输机转速进行检测的第五光电转速传感器，其中，所述第五温度传感器、第六温度传感器、第七温度传感器、第二涡流传感器、第二位移传感器、第二油压传感器和皮带运输机功率传感器输出的信号均为电流信号，第四光电转速传感器和第五光电转速传感器输出的信号均为数字信号；根据外接传感器输出信号的不同，将传感器连接至相应的信号调理电路模块，构成便携式煤矿机械设备性能测试仪；具体而言，将输出信号为电流信号的传感器连接在电流信号调理电路模块1-1上，将输出信号为电压信号的传感器连接在电压信号调理电路模块1-2上，将输出信号为数字信号的传感器连接在数字信号调理电路模块1-3上，构成电流信号调理电路模块1-1的I/V变换电路1-11和抗频混滤波电路1-12依次对传感器输出的4mA?20mA的电流信号进行I/V变换和抗频混滤波处理后输出给A/D转换电路模块2-1，构成电压信号调理电路模块1-2的前置放大电路1-21和后置放大电路1-22依次对传感器输出的电压信号进行前置放大和后置放大后输出给数据采集传输单元2内部的A/D转换电路模块2-1，数字信号调理电路模块1-3对传感器输出的数字信号进行光电隔离和滤波整形后输出给数据采集传输单元2内部的脉冲计数器电路模块2-2，数据采集传输单元2将其接收到的信号传输给计算机，供计算机作进一步分析处理。
[0038]综上所述，本实用新型能够与外接传感器一起构成煤矿机械设备性能测试仪，用于对煤矿提升系统机械设备、煤矿通风系统机械设备、煤矿排水系统机械设备、煤矿压风系统机械设备和煤矿运输系统机械设备的性能进行测试，信号采集量大，信号传输速度快。
[0039]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置，其特征在于:包括信号调理单元(I)和数据采集传输单元(2)，以及为信号调理单元(I)和数据采集传输单元(2)供电的供电电源(3)，所述信号调理单元(I)包括用于对输出电流信号的传感器输出的信号进行调理的电流信号调理电路模块(1-1)、用于对输出电压信号的传感器输出的信号进行调理的电压信号调理电路模块(1-2)和用于对输出数字信号的传感器输出的信号进行调理的数字信号调理电路模块(1-3)，所述电流信号调理电路模块(1-1)由依次相接的I/V变换电路(1-11)和抗频混滤波电路(1-12)构成，所述电压信号调理电路模块(1-2)由依次相接的前置放大电路(1-21)和后置放大电路(1-22)构成；所述数据采集传输单元(2)内部集成有A/D转换电路模块(2-1)和脉冲计数器电路模块(2-2 )，所述抗频混滤波电路(1-12 )的输出端和后置放大电路(1-22)的输出端均与A/D转换电路模块(2-1)的输入端相接，所述数字信号调理电路模块(1-3)的输出端与脉冲计数器电路模块(2-2)的输入端相接。
2.按照权利要求1所述的便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置，其特征在于:所述电流信号调理电路模块(1-1)的数量为十路，所述电压信号调理电路模块(1-2)的数量为四路，所述数字信号调理电路模块(1-3)的数量为两路。
3.按照权利要求1或2所述的便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置，其特征在于:所述I/V变换电路(1-11)由第一运算放大器芯片LM324，滑动变阻器VR1，电容C2，以及电阻Rl、R2、R3、R4、R5和Rf组成；所述第一运算放大器芯片LM324的引脚4和滑动变阻器VRl的一个固定端均与供电电源(3)的+15V电压输出端VCC+15V相接，所述滑动变阻器VRl的另一个固定端、电阻Rl的一端、电阻R4的一端和电容C2的一端均接地，所述滑动变阻器VRl的滑动端与电阻R3的一端相接，所述第一运算放大器芯片LM324的引脚2与电阻R3的另一端、电阻R4的另一端和电阻Rf的一端相接，所述第一运算放大器芯片LM324的引脚3与电阻R2的一端相接，所述电阻R2的另一端与电阻Rl的另一端、电容C2的另一端相接且为ΙΛ变 换电路(1-11)的电流信号输入端1-1N，所述第一运算放大器芯片LM324的引脚I通过电阻R5与电阻Rf的另一端相接且为所述I/V变换电路(1_11)的电压信号输出端，所述第一运算放大器芯片LM324的引脚11接地；所述抗频混滤波电路(1-12)由电阻R6和电容Cl组成,所述电阻R6的一端与所述I/V变换电路(1-11)的电压信号输出端相接，所述电阻R6的另一端与电容Cl的一端相接且为所述抗频混滤波电路(1-12)的信号输出端U-0UT1，所述电容Cl的另一端接地。
4.按照权利要求1或2所述的便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置，其特征在于:所述前置放大电路(1-21)由第二运算放大器芯片LM324，以及电阻R9和RlO组成；所述第二运算放大器芯片LM324的引脚3与电阻R9的一端相接且为所述前置放大电路(1-21)的电压信号输入端U-1N，所述第二运算放大器芯片LM324的引脚4与供电电源(3)的+15V电压输出端VCC+15V相接，所述第二运算放大器芯片LM324的引脚I和引脚2均与电阻RlO的一端相接且为所述前置放大电路(1-21)的电压信号输出端，所述电阻R9的另一端、第二运算放大器芯片LM324的引脚11和电阻RlO的另一端均接地；所述后置放大电路(1-22)由运算放大器芯片0P-07、电阻Rll和可变电阻VR2组成，所述运算放大器芯片0P-07的引脚3与所述前置放大电路(1-21)的电压信号输出端相接，所述运算放大器芯片0P-07的引脚2与电阻Rll的一端和可变电阻VR2的一端相接，所述运算放大器芯片0P-07的引脚4和电阻Rll的另一端均接地，所述运算放大器芯片0P-07的引脚6为所述后置放大电路(1-22)的电压信号输出端U-0UT2且与可变电阻VR2的另一端相接，所述运算放大器芯片0P-07的引脚7与供电电源(3)的+15V电压输出端VCC+15V相接。
5.按照权利要求1或2所述的便携式煤矿机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置，其特征在于:所述数字信号调理电路模块(1-3)为由光电耦合器芯片0PT0IS02和非门74LS04，以及电阻R7和R8组成的光电隔离及滤波整形电路；所述光电耦合器芯片0PT0IS02的引脚I与电阻R7的一端相接，所述电阻R7的另一端为所述光电隔离及滤波整形电路的数字信号输入端D-1N，所述光电耦合器芯片OPTOIS02的引脚2和引脚3均接地，所述光电耦合器芯片0PT0IS02的引脚4与所述非门74LS04的引脚I相接且通过电阻R8与供电电源(3)的+5V电压输出端VCC+5V相接；所述非门74LS04的引脚2为所述光电隔离及滤波整形电路的输出端U-0UT3。
6.按照权利要求1或2所述的便携式煤矿 机械设备性能测试仪用信号采集及传输装置，其特征在于:所述数据采集传输单元(2)为NI公司M系列的数据采集卡NI USB-6221。
【文档编号】H03K19/14GK203732101SQ201420116630
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日
【发明者】李曼, 赵坤 申请人:西安科技大学