一種帶自校準功能的模擬量輸出電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種工業(yè)生產中的標準模擬量信號的輸出電路，特別涉及一種帶 自校準功能的模擬量輸出電路，屬于電學技術領域。
【背景技術】
[0002] 在工業(yè)領域檢測系統中，很多儀器儀表采用標準模擬量(比如o-iov，0-20mA，4-20mA)進行信息傳輸，如熱電阻、熱電偶傳感器的輸出信號，電磁閥的控制信號等。
[0003] 為了保證輸出信號的準確性，儀表上面常有兩個電位器，以對模擬量進行校準，其 中一個電位器用于校準輸出信號的零位，另一個則用來校準輸出信號的滿度。但是，在實際 應用中，業(yè)界傳統普遍采用機械電位差計，但是傳統機械電位差計在使用過程中，隨著產品 所在應用環(huán)境的溫度變化，或振動，又或人為誤操作等其他外界因素帶來的影響而改變，會 導致電位器的阻值發(fā)生變化，最終會造成模擬量輸出發(fā)生漂移，從而影響傳輸信號的準確 性。
[0004] 然而目前，業(yè)界又尚無法在現場快速方便將發(fā)生模擬量漂移的儀器儀表進行零位 和滿度的校準，因此，這成為了業(yè)界研發(fā)人員亟待解決的難題。 【實用新型內容】
[0005] 針對上述現有技術中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種帶自校準功能 的模擬量輸出電路，其電路結構清晰明了，電路原理簡單易懂，可以在現場快速方便地進行 零位和滿度的校準，保證儀器儀表的模擬量輸出值不隨外在環(huán)境因素的改變而變化。
[0006] 為實現上述實用新型目的，本實用新型采用的技術方案包括：
[0007] -種帶自校準功能的模擬量輸出電路，它包括：
[0008] 主控制芯片模塊，用于各模塊之間的協調工作，具有指示功能及測量功能；
[0009] 人機接口模塊，與所述主控制芯片模塊連接，用于校準狀態(tài)指示以及觸發(fā)啟動自 校準功能；
[0010]數據存儲單元模塊，與所述主控制芯片模塊連接，用于關鍵參數的存儲；
[0011]零位/滿度校準模塊，與所述主控制芯片模塊連接，用于進行弱信號校準，并且通 過所述主控制芯片模塊的操作對該零位/滿度校準模塊進行零位/滿度自校準；
[0012] 模擬信號輸出調理電路模塊，與所述零度/滿度校準模塊連接，用于將校準后的弱 信號變換為標準的工業(yè)模擬量；
[0013] 以及，ADC反饋模塊，與所述零度/滿度校準模塊連接，并且連接至所述主控制芯片 模塊，用于對所述零位/滿度校準模塊的輸出信號進行采樣并且反饋至所述主控制芯片模 塊。
[0014] 進一步的，所述零位/滿度校準模塊包括第一和第二運算放大器，以及第一~第九 電阻，所述第一運算放大器反相輸入端與所述第一電阻一端、所述第二電阻一端連接，所述 第一運算放大器同相輸入端與所述第三電阻一端、所述第九電阻一端連接，所述第二電阻 另一端與所述第一運算放大器輸出端連接，所述第二運算放大器反相輸入端與所述第四電 阻一端連接，所述第二運算放大器同相輸入端與所述第五電阻一端連接，所述第二運算放 大器輸出端與所述第九電阻另一端、所述第四電阻另一端連接，所述第五電阻另一端與所 述第七電阻一端、第八電阻一端連接，所述第七電阻另一端與所述第六電阻一端連接，所述 第六電阻另一端接正電壓，所述第八電阻另一端接負電壓，所述第一電阻另一端接等電位， 所述第三電阻另一端作為所述零位/滿度校準模塊輸入端與所述主控制芯片模塊連接，所 述第一運算放大器輸出端作為所述零位/滿度校準模塊輸出端與所述模擬信號輸出調理電 路模塊、所述ADC反饋模塊連接。
[0015] 更進一步的，所述第二電阻和第七電阻采用可調數字電位器，且其數據輸入端均 與所述主控制芯片模塊連接。
[0016] 本實用新型中第六電阻、第七電阻、第八電阻組成一個分壓電路，其中第六電阻、 第八電阻是固定阻值的電阻，第七電阻為可調數字電位器，第七電阻一端的分壓值隨第七 電阻的輸入數據的變化而改變。第七電阻一端的分壓值通過第五電阻、第四電阻和第二運 算放大器組成的跟隨電路后，再與零位/滿度校準模塊的輸入信號經過其他剩余器件(第一 電阻、第二電阻、第三電阻、第九電阻和第一運算放大器)構成一個加法電路;最終零位/滿 度校準模塊的輸出信號會通過ADC反饋模塊反饋到主控制芯片模塊中，除此之外，零位/滿 度校準模塊的輸出信號還會作為下一級模塊(模擬信號輸出調理電路模塊)的輸入。
[0017] 與現有技術相比，本實用新型的優(yōu)點包括：
[0018] 本實用新型電路結構清晰明了，電路原理簡單易懂，實現各種模擬量輸出的自校 準，替代了傳統機械電位差計，避免了機械電位差計在使用過程中受溫度、振動、人為誤操 作等外界因素帶來的影響，可以在現場快速方便地進行零位和滿度的校準，保證儀器儀表 的模擬量輸出值不隨外在環(huán)境因素的改變而變化，具有廣泛的應用前景。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本實用新型一較佳實施例中帶自校準功能的模擬量輸出電路的結構框圖；
[0020] 圖2是圖1實施例中所述零位/滿度校準模塊的電路圖。
【具體實施方式】
[0021] 鑒于現有技術中的不足，本案實用新型人經長期研究和大量實踐，得以提出本實 用新型的技術方案。如下將對該技術方案、其實施過程及原理等作進一步的解釋說明。 [0022]實施例
[0023 ]參閱圖1 -2所示，該帶自校準功能的模擬量輸出電路包括：
[0024] 主控制芯片模塊，用于各模塊之間的協調工作，具有指示功能及測量功能；
[0025] 人機接口模塊，與所述主控制芯片模塊連接，用于校準狀態(tài)指示以及觸發(fā)啟動自 校準功能；
[0026] 數據存儲單元模塊，與所述主控制芯片模塊連接，用于關鍵參數的存儲；
[0027] 零位/滿度校準模塊，與所述主控制芯片模塊連接，用于進行弱信號校準，并且通 過所述主控制芯片模塊的操作對該零位/滿度校準模塊進行零位/滿度自校準；
[0028] 模擬信號輸出調理電路模塊，與所述零度/滿度校準模塊連接，用于將校準后的弱 信號變換(放大)為標準的工業(yè)模擬量；
[0029] 以及，ADC反饋模塊，與所述零度/滿度校準模塊連接，并且連接至所述主控制芯片 模塊，用于對所述零位/滿度校準模塊的輸出信號進行采樣并且反饋至所述主控制芯片模 塊。
[0030] 人機接口模塊包括狀態(tài)指示模塊和觸發(fā)按鈕。
[0031] 零位/滿度校準模塊包括第一和第二運算放大器，以及第一~第九電阻，第一運算 放大器A1反相輸入端