一种宽电压范围输入的信号采集电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种宽电压范围输入的信号采集电路，包括拨码开关SW1、双路放大器、模拟开关及增益控制芯片，其特征在于，采用电阻分压、调理电路及模拟开关相结合的形式扩大电压采集范围，所述调理电路使用运放组成跟随电路；所述电阻分别设置于拨码开关SW1及双路放大器之间、双路放大器与模拟开关之间、模拟开关与增益控制芯片之间，及增益控制芯片的输出端进行分压；所述增益控制芯片连接AD采集芯片进行模拟信号采集。所述电路的电压范围由±10V，扩展到±7.5V、±15V、±30V、±60V和±100V，且改进调理电路。本实用新型专利技术有效解决了同一系统中待采集电压高，系统复杂且设备小型化的要求，解决行业内的痛点问题，降低项目成本。

【技术实现步骤摘要】
一种宽电压范围输入的信号采集电路
本技术属于计算机总线模拟量采集
，具体涉及一种宽电压范围输入的信号采集电路。
技术介绍
目前国内基于CPCI/PCI/ISA/PCIE/PXIE等计算机总线，模拟量采集模块的电压范围多集中在-10V～10V之间，无法满足对大电压测量的要求。如果需要测量大电压，需要外接调理板，将信号进行调理后再进行采集，增加了工程实践难度，难以集成。市场上存在的少部分宽电压范围的模拟量输入模块，多是采用一个电阻分压电路的形式进行分压处理后，经过模拟开关切换电路，送至模数转换芯片进行采集，存在电压范围固定，且通道间容易互相干扰的情况。
技术实现思路
本技术的目的是解决上述问题，提供一种宽电压范围输入的信号采集电路，有效解决同一系统中，待采集电压高，系统复杂且设备要求小型化的要求，解决行业内的痛点问题，降低项目成本。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种宽电压范围输入的信号采集电路，包括拨码开关SW1、双路放大器、模拟开关及增益控制芯片，其特征在于，采用电阻分压、调理电路及模拟开关相结合的形式扩大电压采集范围，所述调理电路使用运放组成跟随电路；所述电阻分别设置于拨码开关SW1及双路放大器之间、双路放大器与模拟开关之间、模拟开关与增益控制芯片之间，以及增益控制芯片的输出端进行分压；所述增益控制芯片连接AD采集芯片进行模拟信号采集。进一步的，所述电路的电压范围由-10V到10V，扩展到±7.5V、±15V、±30V、±60V和±100V，且改进调理电路。作为优选，所述增益控制芯片采用AD8251ARMZ。作为优选，所述模拟开关采用ADG1206YRUZ。作为优选，所述AD采集芯片采用ADS8411。作为优选，所述电阻为8组。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术解决了标准总线板卡在有限面积上，实现扩大模拟量采集输入电压范围的问题。采用电阻分压+拨码开关选择+运放跟随电路+信号选择及调理的电路方式，将模拟量输入电压范围增大到100VDC，且不影响板卡的采样率，通道间不产生串扰。由于测量量程的增大，有效解决同一系统中，待采集电压高，系统复杂且设备要求小型化的要求，解决行业内的痛点问题，降低项目成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中模拟量信号采集电路图；图2为本技术模拟量信号采集电路图。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本技术作进一步说明，但所举实施例只作为对本技术的说明，不作为对本技术的限定。如图2所示的一种宽电压范围输入的信号采集电路，将电压范围由-10V到10V，扩展到±7.5V、±15V、±30V、±60V和±100V，并改进调理电路，使通道间干扰最小。具体的原理如图2所示。当输入量程为±7.5V时，开关闭合SW1(拨码开关-开关按键的接入口)，AI0经R1(100KΩ)与R4(20K)分压后到AIN_0输入后级调理电路；当输入量程为±15V时，开关闭合，AI0经R1(100KΩ)与R4(20K)分压后到AIN_0输入后级调理电路；当输入量程为±30V时，开关闭合，AI0经R1(100KΩ)与R4(20K)分压后到AIN_0输入后级调理电路；当输入量程为±60V时，开关闭合，AI0经R1(100KΩ)与R4(20K)分压后到AIN_0输入后级调理电路；当输入量程为±100V时，开关断开，AI0经R1(100KΩ)，R2，R3与R4(20K)分压后到AIN_0输入后级调理电路。下表1为量程对应拨码开关的位置表。表1量程对应拨码开关位置表后级调理电路使用运放组成跟随电路，提高输入阻抗及解决后级模拟开关切换导致的通道间串扰问题。跟随电路后，信号经过模拟开关(ADG1206YRUZ)切换，再经过增益控制芯片(AD8251ARMZ)调理，最终进入AD采集芯片(ADS8411)进行模拟信号采集。本技术关键点：在标准板卡尺寸下，采用电阻分压+跟随运放电路+开关的形式，扩大电压采集范围。本技术解决了标准总线板卡在有限面积上，实现扩大模拟量采集输入电压范围的问题。采用电阻分压+拨码开关选择+运放跟随电路+信号选择及调理的电路方式，将模拟量输入电压范围增大到100VDC，且不影响板卡的采样率，通道间不产生串扰。由于测量量程的增大，有效解决同一系统中，待采集电压高，系统复杂且设备要求小型化的要求，解决行业内的痛点问题，降低项目成本。本技术的可选替代方案：1)在标准板卡尺寸下，采用电阻分压，电阻阻值可能不同，比例关系可能不同；2)组成电阻分压的网络组成形式可能不同，拨码开关也可以是跳线等其他形式；3)后级运放电路的运放型号可以不同；4)调理电路中，可以有模拟开关，也可以没有模拟开关；5)调理电路中，模拟开关后级的调理形式可以不同。本技术中未做详细描述的内容均为现有技术。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽电压范围输入的信号采集电路，包括拨码开关SW1、双路放大器、模拟开关及增益控制芯片，其特征在于，采用电阻分压、调理电路及模拟开关相结合的形式扩大电压采集范围，所述调理电路使用运放组成跟随电路；所述电阻分别设置于拨码开关SW1及双路放大器之间、双路放大器与模拟开关之间、模拟开关与增益控制芯片之间，以及增益控制芯片的输出端进行分压；所述增益控制芯片连接AD采集芯片进行模拟信号采集。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽电压范围输入的信号采集电路，包括拨码开关SW1、双路放大器、模拟开关及增益控制芯片，其特征在于，采用电阻分压、调理电路及模拟开关相结合的形式扩大电压采集范围，所述调理电路使用运放组成跟随电路；所述电阻分别设置于拨码开关SW1及双路放大器之间、双路放大器与模拟开关之间、模拟开关与增益控制芯片之间，以及增益控制芯片的输出端进行分压；所述增益控制芯片连接AD采集芯片进行模拟信号采集。


2.根据权利要求1所述的一种宽电压范围输入的信号采集电路，其特征在于，所述增益控制芯片采用AD8251ARMZ。


3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：时剑，段宇，李阳，王夏威，
申请(专利权)人：西安凯锐测控科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61