一種新型的混合信號處理電路的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實用新型涉及一種新型的混合信號處理電路，屬于電器信號處理術(shù)領(lǐng)域。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]目前對熱電偶、mv、熱電阻、電流信號的采集和AD轉(zhuǎn)換，需要分別應(yīng)用不同的電路來處理,這樣就大大增加了儀表電路板的種類，同時也增加了儀表種類,這樣對于生產(chǎn)廠家組織生產(chǎn)和用戶的使用產(chǎn)生諸多不便。
[0005]【實用新型內(nèi)容】:
[0006]針對上述問題，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種由光繼電器、AD轉(zhuǎn)換器以及譯碼器電路組成的混合信號處理電路，可適用于各類工業(yè)自動化儀表對現(xiàn)場信號的測量，具有很高的性價比和高可靠性。
[0007]本實用新型的一種新型的混合信號處理電路，它包含第一光繼電器U1、第二光繼電器U2、AD轉(zhuǎn)換器U3、單片機U4、電阻一 R1、電阻二 R2、精密電阻一 RJl、精密電阻二 RJ2，混合信號端口 V分別連接在第一光繼電器Ul的7號端子和第二光繼電器U2的8號端子，混合信號端口 I分別連接在第一光繼電器Ul的5號端子、第二光繼電器U2的6號端子和精密電阻一 RJl的一端，混合信號端口 G分別連接到精密電阻一 RJl的另一端、AD轉(zhuǎn)換器U3的8號端子和精密電阻二 RJ2的一端，精密電阻二 RJ2的另一端接地，所述的第一光繼電器Ul的I號端子與電阻一 Rl串聯(lián)后連接電源，第一光繼電器Ul的2號端子與3號端子連接，第一光繼電器Ul的4號端子連接到單片機U4，所述的第二光繼電器U2的I號端子分別于與電阻二 R2串聯(lián)后連接電源，且與3號端子連接，第二光繼電器U2的2號端子與4號端子均與單片機U4連接，第二光繼電器U2的5號端子與7號端子均連接到AD轉(zhuǎn)換器U3的7號端子，AD轉(zhuǎn)換器U3的I號端子、4號端子、15號端子和16號端子均連接到單片機U4上，AD轉(zhuǎn)換器U3的4號端子與第一光繼電器Ul的8號端子連接，AD轉(zhuǎn)換器U3的11號端子與第一光繼電器Ul的6號端子連接。
[0008]本實用新型的有益效果:它通過微處理器控制譯碼器輸出控制信號，再由光繼電器切換不同的信號通道，實現(xiàn)了多種混合信號的處理，適用于各類工業(yè)自動化儀表對現(xiàn)場信號的測量，具有很高的性價比和高可靠性。
[0009]【附圖說明】:
[0010]為了易于說明，本實用新型由下述的具體實施及附圖作以詳細描述。
[0011]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]混合信號端口 1、V、G,第一光繼電器Ul,第二光繼電器U2, AD轉(zhuǎn)換器U3,單片機U4,電阻一 R1，電阻二 R2，精密電阻一 RJ1，精密電阻二 RJ2。
[0013]【具體實施方式】:
[0014]如圖1,本【具體實施方式】米用以下技術(shù)方案:它包含第一光繼電器U1、第二光繼電器U2、AD轉(zhuǎn)換器U3、單片機U4、電阻一 R1、電阻二 R2、精密電阻一 RJl、精密電阻二 RJ2，混合信號端口 V分別連接在第一光繼電器Ul的7號端子和第二光繼電器U2的8號端子，混合信號端口 I分別連接在第一光繼電器Ul的5號端子、第二光繼電器U2的6號端子和精密電阻一 RJl的一端，混合信號端口 G分別連接到精密電阻一 RJl的另一端、AD轉(zhuǎn)換器U3的8號端子和精密電阻二 RJ2的一端，精密電阻二 RJ2的另一端接地，所述的第一光繼電器Ul的I號端子與電阻一 Rl串聯(lián)后連接電源，第一光繼電器Ul的2號端子與3號端子連接，第一光繼電器Ul的4號端子連接到單片機U4，所述的第二光繼電器U2的I號端子分別于與電阻二 R2串聯(lián)后連接電源，且與3號端子連接，第二光繼電器U2的2號端子與4號端子均與單片機U4連接，第二光繼電器U2的5號端子與7號端子均連接到AD轉(zhuǎn)換器U3的7號端子，AD轉(zhuǎn)換器U3的I號端子、4號端子、15號端子和16號端子均連接到單片機U4上，AD轉(zhuǎn)換器U3的4號端子與第一光繼電器Ul的8號端子連接，AD轉(zhuǎn)換器U3的11號端子與第一光繼電器Ul的6號端子連接。
[0015]混合信號由端口 V、1、G輸入,分三種情況:
[0016]1、混合信號為熱電偶、mv信號輸入時，信號由V、G端口輸入,V接信號正端,G接信號負端。
[0017]此時單片機系統(tǒng)控制腳CHl-1輸出高電平，第一光繼電器Ul不導(dǎo)通，單片機系統(tǒng)控制腳RTD_H1輸出低電平，第二光繼電器U2的7、8引腳導(dǎo)通，信號正端經(jīng)光繼電器接入高精度AD轉(zhuǎn)換器U3，同時單片機系統(tǒng)控制腳CHl-mA輸出高電平，第二光繼電器U2的5、6引腳斷開，使信號不受另外一個信號輸入端口 I的影響。
[0018]此時單片機通過CS、SCK、DIN端口發(fā)出控制指令，啟動高精度AD轉(zhuǎn)換器進行AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完畢由AD轉(zhuǎn)換器U3的DOUT端口發(fā)送數(shù)據(jù)給單片機系統(tǒng)，實現(xiàn)了熱電偶、mv信號的數(shù)據(jù)采集。
[0019]2、混合信號為熱電阻RTD信號輸入時，信號由V、1、G端口輸入，V接熱電阻一端，1、G分別接熱電阻另外一端的兩根線。
[0020]此時單片機系統(tǒng)控制腳CHl-1輸出低電平，光繼電器Ul導(dǎo)通，高精度AD轉(zhuǎn)換器U3的兩路已知電流信號1UTl和10UT2流經(jīng)第一光繼電器Ul的7、5腳，再流過熱電阻RTD和精密電阻二 RJ2，在熱電阻RTD兩端產(chǎn)生一個電壓差，一個高端電壓和一個低端電壓。單片機系統(tǒng)控制腳RTD_H1輸出低電平，第二光繼電器U2的7、8引腳導(dǎo)通，單片機系統(tǒng)控制腳CHl-mA輸出高電平，第二光繼電器U2的5、6引腳斷開，RTD信號高端電壓經(jīng)光繼電器接入高精度AD轉(zhuǎn)換器U3。此時單片機通過CS、SCK、DIN端口發(fā)出控制指令，啟動高精度AD轉(zhuǎn)換器U3進行AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完畢由AD轉(zhuǎn)換器U3的DOUT端口發(fā)送數(shù)據(jù)給單片機系統(tǒng)，實現(xiàn)了熱電阻信號高電位數(shù)據(jù)的采集。
[0021]高電位數(shù)據(jù)的采集完畢后，單片機系統(tǒng)控制腳RTD_H1輸出高電平，第二光繼電器U2的7、8引腳斷開，單片機系統(tǒng)控制腳CHl-mA輸出高電平，第二光繼電器U2的5、6引腳導(dǎo)通，熱電阻RTD信號低端電壓經(jīng)光繼電器接入高精度AD轉(zhuǎn)換器U3。此時單片機通過CS、SCK、DIN端口發(fā)出控制指令，啟動高精度AD轉(zhuǎn)換器U3進行AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完畢由AD轉(zhuǎn)換器的DOUT端口發(fā)送數(shù)據(jù)給單片機系統(tǒng)，實現(xiàn)了熱電阻信號低端電位數(shù)據(jù)的采集。
[0022]最后單片機系統(tǒng)計算熱電阻RTD高端和低端電壓差獲得熱電阻RTD上的電壓值，再除以和兩個已知電流信號1UTl和10UT2，即可獲得熱電阻RTD電阻值，單片機系統(tǒng)查表獲得當前的溫度值，這樣實現(xiàn)了熱電阻RTD的采集。
[0023]3、混合信號為電流信號輸入時,信號由1、G端口輸入。I接信號正端，G接信號負端。
[0024]此時單片機系統(tǒng)控制腳CHl-1輸出高電平，第一光繼電器Ul不導(dǎo)通，單片機系統(tǒng)控制腳RTD_H1輸出高電平，第二光繼電器U2的7、8引腳不導(dǎo)通，單片機系統(tǒng)控制腳CHl-mA輸出低電平，電流信號流過內(nèi)置已知阻值的精密電阻RJl和RJ2，并在RJl上形成一個高電平和一個低電平的電壓差，高電平端經(jīng)第二光繼電器U2的5、6引腳接入高精度AD轉(zhuǎn)換器的輸入正，另一個低電平直接接入高精度AD轉(zhuǎn)換器U3的輸入負。此時單片機通過CS、SCK、DIN端口發(fā)出控制指令，啟動高精度AD轉(zhuǎn)換器進行AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完畢由AD轉(zhuǎn)換器U3的DOUT端口發(fā)送數(shù)據(jù)給單片機系統(tǒng)，實現(xiàn)了精密電阻一 RJl上電壓差的采集。由電壓差除以已知精密電阻RJl的阻值，等于流過該電阻的電流信號的值，這樣實現(xiàn)了電流信號的采集。
[0025]本實用新型的有益效果:它通過微處理器控制譯碼器輸出控制信號，再由光繼電器切換不同的信號通道，實現(xiàn)了多種混合信號的處理，適用于各類工業(yè)自動化儀表對現(xiàn)場信號的測量，具有很高的性價比和高可靠性。
[0026]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征以及本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種新型的混合信號處理電路，其特征在于:它包含第一光繼電器(Ul)、第二光繼電器(U2)、AD轉(zhuǎn)換器(U3)、單片機(U4)、電阻一(Rl)、電阻二(R2)、精密電阻一(RJl)、精密電阻二(RJ2)，混合信號端口(V)分別連接在第一光繼電器(Ul)的7號端子和第二光繼電器(U2)的8號端子，混合信號端口(I)分別連接在第一光繼電器(Ul)的5號端子、第二光繼電器(U2)的6號端子和精密電阻一(RJl)的一端，混合信號端口(G)分別連接到精密電阻一(RJl)的另一端、AD轉(zhuǎn)換器(U3)的8號端子和精密電阻二(RJ2)的一端，精密電阻二(RJ2)的另一端接地，所述的第一光繼電器(Ul)的I號端子與電阻一(Rl)串聯(lián)后連接電源，第一光繼電器(Ul)的2號端子與3號端子連接，第一光繼電器(Ul)的4號端子連接到單片機(U4)，所述的第二光繼電器(U2)的I號端子分別于與電阻二(R2)串聯(lián)后連接電源，且與3號端子連接，第二光繼電器(U2)的2號端子與4號端子均與單片機(U4)連接，第二光繼電器(U2)的5號端子與7號端子均連接到AD轉(zhuǎn)換器(U3)的7號端子，AD轉(zhuǎn)換器(U3)的I號端子、4號端子、15號端子和16號端子均連接到單片機(U4)上，AD轉(zhuǎn)換器(U3)的4號端子與第一光繼電器(Ul)的8號端子連接，AD轉(zhuǎn)換器(U3)的11號端子與第一光繼電器(Ul)的6號端子連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型的混合信號處理電路，它屬于電器信號處理技術(shù)領(lǐng)域，混合信號端口V分別連接在第一光繼電器U1的7號端子和第二光繼電器U2的8號端子，混合信號端口I分別連接在第一光繼電器U1的5號端子、第二光繼電器U2的6號端子和精密電阻一RJ1的一端，混合信號端口G分別連接到精密電阻一RJ1的另一端、AD轉(zhuǎn)換器U3的8號端子和精密電阻二RJ2的一端，第一光繼電器U1的4號端子連接到單片機U4，第二光繼電器U2的2號端子與4號端子均與單片機U4連接，第二光繼電器U2的5號端子與7號端子均連接到AD轉(zhuǎn)換器U3的7號端子。它通過微處理器控制譯碼器輸出控制信號，再由光繼電器切換不同的信號通道，實現(xiàn)了多種混合信號的處理，適用于各類工業(yè)自動化儀表對現(xiàn)場信號的測量，具有很高的性價比和高可靠性。
【IPC分類】G05B19-042
【公開號】CN204302731
【申請?zhí)枴緾N201420837987
【發(fā)明人】張建淵
【申請人】重慶川儀速達機電有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月25日