一种多通道滤波采集模块的制作方法

1.本实用新型涉及信号采集技术领域，尤其涉及一种多通道滤波采集模块。

背景技术：

2.低成本、微小化、集成化、电磁强干扰环境下对于多通道微小信号变化需要做出相应的采集控制是电子设计中非常重要的考虑因素，目前市面上采集多通道保护系统模块都是利用国外控制芯片adc采集,利用软件滤波算法进行滤波采集，或者数模转换芯片,大量耗费资源，而且目前芯片通道数有限，如果需要采集很多路数据,则需要多个芯片配合使用，成本大大增加，而且如果直接使用芯片软件滤波采集,在电磁干扰环境下，容易受到电磁的干扰，导致数字信号转换成模拟信号易于受到干扰，导致算法滤波后拟合的实测数据和真实的数据有差异，在微小信号采集分析系统中容易出现采集数据不灵敏，不能很好地实现采集需求。

技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型提出一种多通道滤波采集模块。
4.本实用新型采用以下技术方案：一种多通道滤波采集模块，包括pcb电路板、屏蔽壳体及盖板，所述pcb电路板嵌在屏蔽壳体内，所述盖板设在屏蔽壳体上端并与pcb电路板相适配，所述pcb电路板的边沿设有用于待采集通路信号传输的若干通道接口，每个所述通道接口能够连通多条待采集通路；
5.所述pcb电路板上设有多个并转串单元，单个并转串单元能够通过通道接口与多条待采集通路连接，所述并转串单元用于将与其连接的多条待采集通路的信号逐一输出；
6.所述pcb电路板上设有与各并转串单元连接的采集主控单元，所述采集主控单元用于控制并转串单元输出其所需采集的待采集通路的信号；
7.所述pcb电路板上还设有降压单元、多个滤波电路一及多个滤波电路二，所述并转串单元的输出端通过滤波电路一与降压单元一输入端连接，所述滤波电路一用于滤除并转串单元输出信号的杂波，所述降压单元的一输出端与滤波电路二连接，所述滤波电路二用于对降压单元输出的电压信号滤波，所述滤波电路二与采集主控单元连接。
8.优选的，所述采集主控单元设在pcb电路板的正面，所述并转串单元、降压单元、滤波电路一及滤波电路二均设在pcb电路板的背面，并与采集主控单元的位置相对应，所述pcb电路板的正面一端设有电源接口
9.优选的，所述并转串单元为并转串芯片，与单个并转串芯片连接的待采集通路不大于八条。
10.优选的，所述滤波电路一及滤波电路二的数量与并转串单元的数量一致。
11.优选的，所述降压单元为降压芯片，用于对待采集通路所传输的信号降压，使其电压与采集主控单元适配，所述降压单元具有多个输入端口及输出端口。
12.优选的，所述采集主控单元为stm32芯片，其内集成有adc采集芯片。
13.本实用新型至少具有以下有益效果之一：
14.在本实用新型中，多条待采集通路通过并转串单元时只能单次输出一条，再由采集主控单元向并转串单元发出指令，使与并转串单元连接的多条待采集通路按照一定的次序或规则逐一从并转串单元输出，再通过滤波电路一、降压单元、滤波电路二对并转串单元输出的信号进行滤波及降压调整，最终再与采集主控单元的一路连接，完成信号采集，达到了只需采集主控单元的一路通道，就可完成多条待采集通路信号采集的技术效果；而并转串单元设有多个，多个并转串单元依次与对应的滤波电路一、同一降压单元、对应的滤波电路二连接，最后再与采集主控单元的多路通道连接，最终实现只需一个采集主控单元即可完成多条通道信号采集的功能，相对现有信号采集方式，可利用采集主控单元上有限的连接通道，完成对几何倍数的待采集通路的信号采集，有效减少采集芯片或采集芯片通道数量的使用，节约资源，降低成本；
15.而且，将pcb电路板安装在屏蔽壳体内，再由盖板封住，能够有效屏蔽外界环境的电磁干扰，保证信号采集的精准性。
附图说明
16.图1为本实用新型优选实施例的结构示意图；
17.图2为本实用新型优选实施例的爆炸示意图；
18.图3为本实用新型优选实施例中pcb电路板的正面结构示意图；
19.图4为本实用新型优选实施例中pcb电路板的背面结构示意图；
20.图5为本实用新型优选实施例的原理框图。
21.附图标记说明：
22.1pcb电路板、2屏蔽壳体、3盖板、11通道接口、12待采集通路、13并转串单元、14滤波电路一、15降压单元、16滤波电路二、17采集主控单元、18电源接口。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.参照图1至图5，本实用新型的优选实施例，一种多通道滤波采集模块，包括pcb电路板1、屏蔽壳体2及盖板3，pcb电路板1嵌在屏蔽壳体2内，盖板3设在屏蔽壳体2上端并与pcb电路板1相适配，pcb电路板1的边沿设有用于待采集通路12信号传输的若干通道接口11，每个通道接口11能够连通多条待采集通路12；
26.pcb电路板1上设有多个并转串单元13，单个并转串单元13能够通过通道接口11与
多条待采集通路12连接，并转串单元13用于将与其连接的多条待采集通路12的信号逐一输出；
27.pcb电路板1上设有与各并转串单元13连接的采集主控单元17，采集主控单元17用于控制并转串单元13输出其所需采集的待采集通路12的信号；
28.pcb电路板1上还设有降压单元15、多个滤波电路一14及多个滤波电路二16，并转串单元13的输出端通过滤波电路一14与降压单元15一输入端连接，滤波电路一14用于滤除并转串单元13输出信号的杂波，降压单元15的一输出端与滤波电路二16连接，滤波电路二16用于对降压单元15输出的电压信号滤波，滤波电路二16与采集主控单元17连接。
29.在本实用新型中，多条待采集通路12通过并转串单元13时只能单次输出一条，再由采集主控单元17向并转串单元13发出指令，使与并转串单元13连接的多条待采集通路12按照一定的次序或规则逐一从并转串单元13输出，再通过滤波电路一14、降压单元15、滤波电路二16对并转串单元13输出的信号进行滤波及降压调整，最终再与采集主控单元17的一路连接，完成信号采集，达到了只需采集主控单元17的一路通道，就可完成多条待采集通路12信号采集的技术效果；而并转串单元13设有多个，多个并转串单元13依次与对应的滤波电路一14、同一降压单元15、对应的滤波电路二16连接，最后再与采集主控单元17的多路通道连接，最终实现只需一个采集主控单元17即可完成多条通道信号采集的功能，相对现有信号采集方式，可利用采集主控单元17上有限的连接通道，完成对几何倍数的待采集通路12的信号采集，有效减少采集芯片或采集芯片通道数量的使用，节约资源，降低成本；
30.而且，将pcb电路板1安装在屏蔽壳体2内，再由盖板3封住，能够有效屏蔽外界环境的电磁干扰，保证信号采集的精准性。
31.本实施例中，每个通道接口11均具有21针脚，理论上可以连接21路待采集通路12。
32.作为本实用新型的优选实施例，其还可具有以下附加技术特征：
33.采集主控单元17设在pcb电路板1的正面，并转串单元13、降压单元15、滤波电路一14及滤波电路二16均设在pcb电路板1的背面，并与采集主控单元17的位置相对应，pcb电路板1的正面一端设有电源接口18；位于pcb电路板1背面的并转串单元13、降压单元15、滤波电路一14及滤波电路二16与pcb电路板1正面的电源接口18距离较远，再加上pcb电路板1自身的板层，有效地减少了电源对采集数据的干扰；采集主控单元17通过对pcb电路板1过孔与并转串单元13、降压单元15、滤波电路一14及滤波电路二16连接，有效缩短了布线距离，而且并转串单元13、降压单元15、滤波电路一14及滤波电路二16集中设置，使得pcb电路板1的单独一面具有足够的布线面积，可以增大线距，有效防止两条待采集通路12信号间的串扰，使其能够更加精准的检测数据；本实施例中，电源接口18设在pcb电路板1正面的右侧边沿，具体的，pcb电路板1上还设有调压单元，用于对电源接口18传输的电源降压，将28v的电源降至5v。
34.并转串单元13为并转串芯片，与单个并转串芯片连接的待采集通路12不大于八条，并转串芯片的信号输入引脚一般都为八条，故每个并转串单元13最多能够与八条待采集通路12连接，采集主控单元17通过一个并转串单元13能够采集八条待采集通路12的信号；本实施例中，并转串芯片内含有三八译码器，采集主控单元17通过与该三八译码器连接来控制不同的待采集通路12从并转串单元13输出。
35.滤波电路一14及滤波电路二16的数量与并转串单元13的数量一致，采集主控单元
17的每一路通道均通过一条滤波电路二16及一条滤波电路一14与并转串单元13连接；本实施例中，滤波电路一14主要用于滤除并转串单元13输出信号的杂波，滤波电路二16主要用于对经降压单元15降压后的信号进行电压信号滤波，保证采集主控单元28采集到的信号精准稳定。
36.降压单元15为降压芯片，用于对待采集通路12所传输的信号降压，使其电压与采集主控单元17适配，降压单元15具有多个输入端口及输出端口，待采集通路12所传输的电压信号较大，需要进行降压才能更好的被采集主控单元17采集；本实施例中，降压芯片的型号为74lvc245，待采集通路12的电压信号为5v，经降压单元15后降至3.3v，本实施例中，降压芯片的输入及输出端口均设有四个，具体实施时，其输入输出端口根据需要选择不同的芯片；具体实施时，还可以通过增设降压单元15来提高采集主控单元17的多通道采集能力。
37.采集主控单元17为stm32芯片，其内集成有adc采集芯片，stm32芯片与并转串芯片的连接控制已为本领域技术人员所熟知，故在此不另作详述。
38.本实施例中，屏蔽壳体2及盖板3均为金属材质；通道接口11共设有六个，每个通道接口11连通有至少四条待采集通路12；并转串单元13设有四个，单个并转串单元13连接有八条待采集通路12；降压单元15设有一个，其上设有四个输入端口和四个输出端口；采集主控单元17通过三条引线与并转串单元13连接，加上与滤波电路二16连接的引脚，总共使用七个引脚便可实现32路信号的采集，信号采集效率高，有效减少采集芯片或采集芯片通道数量的使用，节约资源，降低成本。
39.在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。
40.以上所述仅为本实用新型的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种多通道滤波采集模块，其特征在于，包括pcb电路板(1)、屏蔽壳体(2)及盖板(3)，所述pcb电路板(1)嵌在屏蔽壳体(2)内，所述盖板(3)设在屏蔽壳体(2)上端并与pcb电路板(1)相适配，所述pcb电路板(1)的边沿设有用于待采集通路(12)信号传输的若干通道接口(11)，每个所述通道接口(11)能够连通多条待采集通路(12)；所述pcb电路板(1)上设有多个并转串单元(13)，单个并转串单元(13)能够通过通道接口(11)与多条待采集通路(12)连接，所述并转串单元(13)用于将与其连接的多条待采集通路(12)的信号逐一输出；所述pcb电路板(1)上设有与各并转串单元(13)连接的采集主控单元(17)，所述采集主控单元(17)用于控制并转串单元(13)输出其所需采集的待采集通路(12)的信号；所述pcb电路板(1)上还设有降压单元(15)、多个滤波电路一(14)及多个滤波电路二(16)，所述并转串单元(13)的输出端通过滤波电路一(14)与降压单元(15)一输入端连接，所述滤波电路一(14)用于滤除并转串单元(13)输出信号的杂波，所述降压单元(15)的一输出端与滤波电路二(16)连接，所述滤波电路二(16)用于对降压单元(15)输出的电压信号滤波，所述滤波电路二(16)与采集主控单元(17)连接。2.根据权利要求1所述的一种多通道滤波采集模块，其特征在于，所述采集主控单元(17)设在pcb电路板(1)的正面，所述并转串单元(13)、降压单元(15)、滤波电路一(14)及滤波电路二(16)均设在pcb电路板(1)的背面，并与采集主控单元(17)的位置相对应，所述pcb电路板(1)的正面一端设有电源接口(18)。3.根据权利要求1所述的一种多通道滤波采集模块，其特征在于，所述并转串单元(13)为并转串芯片，与单个并转串芯片连接的待采集通路(12)不大于八条。4.根据权利要求1所述的一种多通道滤波采集模块，其特征在于，所述滤波电路一(14)及滤波电路二(16)的数量与并转串单元(13)的数量一致。5.根据权利要求1所述的一种多通道滤波采集模块，其特征在于，所述降压单元(15)为降压芯片，用于对待采集通路(12)所传输的信号降压，使其电压与采集主控单元(17)适配，所述降压单元(15)具有多个输入端口及输出端口。6.根据权利要求1所述的一种多通道滤波采集模块，其特征在于，所述采集主控单元(17)为stm32芯片，其内集成有adc采集芯片。

技术总结

本实用新型涉及信号采集技术领域，尤其涉及一种多通道滤波采集模块，包括PCB电路板、屏蔽壳体及盖板，PCB电路板嵌在屏蔽壳体内，盖板设在屏蔽壳体上端并与PCB电路板相适配，PCB电路板的边沿设有用于待采集通路信号传输的若干通道接口，每个通道接口能够连通多条待采集通路；PCB电路板上设有多个并转串单元，单个并转串单元能够通过通过接口与多条待采集通路连接；PCB电路板上设有与各并转串单元连接的采集主控单元；PCB电路板上还设有降压单元、多个滤波电路一及多个滤波电路二，并转串单元的输出端通过滤波电路一与降压单元一输入端连接，降压单元的一输出端与滤波电路二连接，滤波电路二与采集主控单元连接。波电路二与采集主控单元连接。波电路二与采集主控单元连接。