一種高效散熱信號採集器的製作方法

2023-09-13 05:57:35 1

本發明涉及一種高效散熱信號採集器，屬於信號採集器技術領域。

背景技術：

數據採集(DAQ)，是指從傳感器、待測設備等模擬和數字被測單元中自動採集非電量或者電量信號，送到上位機中進行分析，處理；隨著科技技術水平的不斷發展，數據採集已成為物聯網等智能網絡建設中必不可少的組成部分，並且伴隨傳感器等終端設備的大量應用，信號採集器應運而生，信號採集器主要用於接收採集信號，並針對採集信號依次進行放大、濾波等等優化處理，然後將經過處理操作的信號再輸出至上位機進行後續處理；但是現有技術中的信號採集器，在實際應用過程中，還存在些不盡如人意的地方，眾所周知，電路元器件工作會產生大量的熱，而熱量是影響電路元器件工作性能的一項重大問題，過高的溫度會影響到電源元器件的工作性能，如何進行散熱控溫，一直是伴隨電路元器件發展不可規避的問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種針對現有信號採集器結構進行改進，引入智能電控解決方案，結合空氣壓縮製冷原理，能夠有效提高散熱效果，保證工作性能的高效散熱信號採集器。

本發明為了解決上述技術問題採用以下技術方案：本發明設計了一種高效散熱信號採集器，包括電源接口、電源模塊、信號接入接口、信號輸出接口、盒體、信號採集處理裝置，其中，電源接口、信號接入接口和信號輸出接口分別設置在盒體表面，電源模塊和信號採集處理裝置固定設置在盒體內部，電源接口的輸出端與電源模塊的輸入端相連接，電源模塊的輸出端與信號採集處理裝置的取電端相連接，信號接入接口的輸出端與信號採集處理裝置的輸入端相連接，信號採集處理裝置的輸出端與信號輸出接口的輸入端相連接；還包括進氣管道組、控制模塊，以及分別與控制模塊相連接的溫度傳感器、微型風扇，電源模塊的輸出端與控制模塊的取電端相連接，電源模塊經過控制模塊分別為溫度傳感器、微型風扇進行供電；控制模塊和溫度傳感器固定設置於盒體中，盒體表面對應內部所設信號採集處理裝置的位置設置至少一個通孔，各個通孔貫穿所在盒體表面，進氣管道組包括只是一根進氣管道，進氣管道的數量與盒體表面所設通孔的數量相等，各根進氣管道分別各個通孔一一對應，各根進氣管道兩端敞開，相互貫通，且各根進氣管道其中一端的口徑大於另一埠徑的2倍，各根進氣管道小口徑一端的外徑與各個通孔的內徑相相適應，各根進氣管道由盒體外部，分別以其小口徑端部面向對應通孔的方向插入至對應通孔中；微型風扇位於盒體中，且設置於信號採集處理裝置相對進氣管道組所在側的另一側，微型風扇的工作氣流背向信號採集處理裝置，盒體表面對應內部所設微型風扇的位置區域設置鏤空結構。

作為本發明的一種優選技術方案：所述信號採集處理裝置包括電路板，以及設置在電路板上依次相連接的數模轉換電路、放大電路和信號濾波電路，其中，所述信號接入接口的輸出端與信號採集處理裝置中數模轉換電路的輸入端相連接，信號採集處理裝置中信號濾波電路的輸出端與信號輸出接口的輸入端相連接。

作為本發明的一種優選技術方案：所述微型風扇為微型無刷電機風扇。

作為本發明的一種優選技術方案：所述盒體為鋁材料製成。

作為本發明的一種優選技術方案：所述控制模塊為單片機。

本發明所述一種高效散熱信號採集器採用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

（1）本發明設計的高效散熱信號採集器，針對現有信號採集器結構進行改進，引入智能電控解決方案，結合空氣壓縮製冷原理，設計進氣管道組，通過各根兩埠徑不一致的進氣管道，在所設計微型風扇工作氣流的作用下，引入外部環境空氣，並進行壓縮降溫操作，最後由盒體另一側的鏤空結構向外輸送，由此獲得強勁、且低溫的冷空氣，針對信號採集處理裝置實現降溫操作，達到散熱效果，保證信號採集處理裝置的實際工作性能；

（2）本發明設計的高效散熱信號採集器中，針對信號採集處理裝置、進一步設計均包括電路板，以及設置在電路板上依次相連接的數模轉換電路、放大電路和信號濾波電路，其中，所述信號接入接口的輸出端與信號採集處理裝置中數模轉換電路的輸入端相連接，信號採集處理裝置中信號濾波電路的輸出端與信號輸出接口的輸入端相連接，如此，針對所採集信號提供了更加精確、更加穩定的數據獲得方法；

（3）本發明設計的高效散熱信號採集器中，針對微型風扇，進一步設計採用微型無刷電機風扇，使得本發明所設計高效散熱信號採集器在實際工作過程中，能夠實現靜音工作，既保證了所設計高效散熱信號採集器所具有的高效散熱效果，又能保證其工作過程不對周圍環境造成影響，體現了設計過程中的人性化設計；

（4）本發明設計的高效散熱信號採集器中，針對盒體，進一步採鋁材料製成，一方面能夠提高外殼的堅硬度，針對內部裝置實現更加安全、穩定的保護，另一方面能夠有效提高所設計高效散熱信號採集器在實際應用過程中的散熱效果，有效保證實際工作的穩定性；

（5）本發明設計的高效散熱信號採集器中，針對控制模塊，進一步設計採用單片機，一方面能夠適用於後期針對所設計高效散熱信號採集器的擴展需求，另一方面，簡潔的控制架構模式能夠便於後期的維護。

附圖說明

圖1是本發明所設計高效散熱信號採集器的結構示意圖。

其中，1. 電源接口，2. 電源模塊，3. 信號接入接口，4. 信號輸出接口，5. 盒體，6.信號採集處理裝置，7. 控制模塊，8. 溫度傳感器，9. 微型風扇，10. 進氣管道。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本發明設計了一種高效散熱信號採集器，包括電源接口1、電源模塊2、信號接入接口3、信號輸出接口4、盒體5、信號採集處理裝置6，其中，電源接口1、信號接入接口3和信號輸出接口4分別設置在盒體5表面，電源模塊2和信號採集處理裝置6固定設置在盒體5內部，電源接口1的輸出端與電源模塊2的輸入端相連接，電源模塊2的輸出端與信號採集處理裝置6的取電端相連接，信號接入接口3的輸出端與信號採集處理裝置6的輸入端相連接，信號採集處理裝置6的輸出端與信號輸出接口4的輸入端相連接；還包括進氣管道組、控制模塊7，以及分別與控制模塊7相連接的溫度傳感器8、微型風扇9，電源模塊2的輸出端與控制模塊7的取電端相連接，電源模塊2經過控制模塊7分別為溫度傳感器8、微型風扇9進行供電；控制模塊7和溫度傳感器8固定設置於盒體5中，盒體5表面對應內部所設信號採集處理裝置6的位置設置至少一個通孔，各個通孔貫穿所在盒體5表面，進氣管道組包括只是一根進氣管道10，進氣管道10的數量與盒體5表面所設通孔的數量相等，各根進氣管道10分別各個通孔一一對應，各根進氣管道10兩端敞開，相互貫通，且各根進氣管道10其中一端的口徑大於另一埠徑的2倍，各根進氣管道10小口徑一端的外徑與各個通孔的內徑相相適應，各根進氣管道10由盒體5外部，分別以其小口徑端部面向對應通孔的方向插入至對應通孔中；微型風扇9位於盒體5中，且設置於信號採集處理裝置6相對進氣管道組所在側的另一側，微型風扇9的工作氣流背向信號採集處理裝置6，盒體5表面對應內部所設微型風扇9的位置區域設置鏤空結構。上述技術方案所設計的高效散熱信號採集器，針對現有信號採集器結構進行改進，引入智能電控解決方案，結合空氣壓縮製冷原理，設計進氣管道組，通過各根兩埠徑不一致的進氣管道10，在所設計微型風扇9工作氣流的作用下，引入外部環境空氣，並進行壓縮降溫操作，最後由盒體5另一側的鏤空結構向外輸送，由此獲得強勁、且低溫的冷空氣，針對信號採集處理裝置6實現降溫操作，達到散熱效果，保證信號採集處理裝置6的實際工作性能。

基於上述設計高效散熱信號採集器技術方案的基礎之上，本發明還進一步設計了如下優選技術方案：針對信號採集處理裝置6、進一步設計均包括電路板，以及設置在電路板上依次相連接的數模轉換電路、放大電路和信號濾波電路，其中，所述信號接入接口3的輸出端與信號採集處理裝置6中數模轉換電路的輸入端相連接，信號採集處理裝置6中信號濾波電路的輸出端與信號輸出接口4的輸入端相連接，如此，針對所採集信號提供了更加精確、更加穩定的數據獲得方法；還有針對微型風扇9，進一步設計採用微型無刷電機風扇，使得本發明所設計高效散熱信號採集器在實際工作過程中，能夠實現靜音工作，既保證了所設計高效散熱信號採集器所具有的高效散熱效果，又能保證其工作過程不對周圍環境造成影響，體現了設計過程中的人性化設計；而且針對盒體5，進一步採鋁材料製成，一方面能夠提高外殼的堅硬度，針對內部裝置實現更加安全、穩定的保護，另一方面能夠有效提高所設計高效散熱信號採集器在實際應用過程中的散熱效果，有效保證實際工作的穩定性；不僅如此，針對控制模塊8，進一步設計採用單片機，一方面能夠適用於後期針對所設計高效散熱信號採集器的擴展需求，另一方面，簡潔的控制架構模式能夠便於後期的維護。

本發明設計了高效散熱信號採集器在實際應用過程當中，具體包括電源接口1、電源模塊2、信號接入接口3、信號輸出接口4、盒體5、信號採集處理裝置6，其中，盒體5為鋁材料製成，電源接口1、信號接入接口3和信號輸出接口4分別設置在盒體5表面，電源模塊2和信號採集處理裝置6固定設置在盒體5內部，電源接口1的輸出端與電源模塊2的輸入端相連接，電源模塊2的輸出端與信號採集處理裝置6的取電端相連接，信號接入接口3的輸出端與信號採集處理裝置6的輸入端相連接，信號採集處理裝置6的輸出端與信號輸出接口4的輸入端相連接；還包括進氣管道組、單片機，以及分別與單片機相連接的溫度傳感器8、微型無刷電機風扇，電源模塊2的輸出端與單片機的取電端相連接，電源模塊2經過單片機分別為溫度傳感器8、微型無刷電機風扇進行供電；單片機和溫度傳感器8固定設置於盒體5中，盒體5表面對應內部所設信號採集處理裝置6的位置設置至少一個通孔，各個通孔貫穿所在盒體5表面，進氣管道組包括只是一根進氣管道10，進氣管道10的數量與盒體5表面所設通孔的數量相等，各根進氣管道10分別各個通孔一一對應，各根進氣管道10兩端敞開，相互貫通，且各根進氣管道10其中一端的口徑大於另一埠徑的2倍，各根進氣管道10小口徑一端的外徑與各個通孔的內徑相相適應，各根進氣管道10由盒體5外部，分別以其小口徑端部面向對應通孔的方向插入至對應通孔中；微型無刷電機風扇位於盒體5中，且設置於信號採集處理裝置6相對進氣管道組所在側的另一側，微型無刷電機風扇的工作氣流背向信號採集處理裝置6，盒體5表面對應內部所設微型無刷電機風扇的位置區域設置鏤空結構。實際應用中，對於信號採集處理裝置6，可以擁有多種結構設計，諸如信號採集處理裝置6包括電路板，以及設置在電路板上依次相連接的數模轉換電路、放大電路和信號濾波電路，其中，所述信號接入接口3的輸出端與信號採集處理裝置6中數模轉換電路的輸入端相連接，信號採集處理裝置6中信號濾波電路的輸出端與信號輸出接口4的輸入端相連接。實際應用過程當中，首先電源接口1外接供電網絡進行取電，並給電源模塊2進行供電，信號接入接口3外接信號採集終端，信號輸出接口4與上位機進行相連接；然後實際應用中，電源模塊2為信號採集處理裝置6進行供電，信號採集處理裝置6開始工作，外接信號採集終端將採集信號經信號接入接口3輸送至信號採集處理裝置6進行處理，然後信號採集處理裝置6將處理過的信號由信號輸出接口4輸送至上位機，與此同時，設計設置在盒體5中的溫度傳感器8實時工作，實時採集獲得盒體5中的溫度檢測結果，並上傳至單片機，由單片機針對所接收到的溫度檢測結果進行分析，並做相應控制操作，其中，但溫度檢測結果小於預設溫度閾值時，則單片機不做任何進一步控制操作；當溫度檢測結果大於或等於預設溫度閾值時，則單片機隨即控制與之相連接的微型無刷電機風扇開始工作，由於微型無刷電機風扇的工作氣流背向信號採集處理裝置6，則外部環境中的空氣在微型無刷電機風扇作用下，由進氣管道組中的各根進氣管道10進入盒體5，這一過程中，由於各根進氣管道10兩端敞開，相互貫通，且各根進氣管道10其中一端的口徑大於另一埠徑的2倍，各根進氣管道10由盒體5外部，分別以其小口徑端部面向對應通孔的方向插入至對應通孔中，則外部環境中的空氣是由各根進氣管道10大口徑一端進入，並流向小口徑一端，這一過程，實現了針對空氣的壓縮，由此帶來針對空氣的降溫，由進氣管道組中的各根進氣管道10進入盒體5內部的降溫空氣直接吹向信號採集處理裝置6，實現針對信號採集處理裝置6的降溫，再由盒體5另一面上的鏤空結構排向外部環境當中，如此實現針對信號採集處理裝置6工作熱量的散熱操作，在上述執行散熱降溫操作的同時，若單片機所獲溫度檢測結果變化低於預設溫度閾值時，則單片機隨即控制與之相連接的微型無刷電機風扇停止工作。

上面結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明，但是本發明並不限於上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。