動(dòng)態(tài)恒壓放大隔離式數(shù)據(jù)采集裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及動(dòng)態(tài)恒壓放大隔離式數(shù)據(jù)采集裝置。其包括：色譜儀、單片機(jī)系統(tǒng)、32位模數(shù)轉(zhuǎn)換部、射極跟隨器和用于為32位模數(shù)轉(zhuǎn)換部與射極跟隨器提供電源的供電部，色譜儀將采集的模擬量信號(hào)經(jīng)過(guò)射極跟隨器傳輸?shù)?2位模數(shù)轉(zhuǎn)換部，32位模數(shù)轉(zhuǎn)換部與射極跟隨器的信號(hào)通道數(shù)量相等，射極跟隨器電路包括三極管、二極管和電阻。其能夠?qū)⑸V儀的輸出端與信號(hào)通道上的輸入電性能完全隔離，使兩者之間不因阻抗的問(wèn)題互相干擾，而造成模擬信號(hào)出現(xiàn)偏差的問(wèn)題；其次通過(guò)射級(jí)耦合的方式，將兩管射級(jí)連接在一起，便于放大并直接傳遞信號(hào)，其具有穩(wěn)定的直流偏置和很強(qiáng)的抑制共模信號(hào)的能力，且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，元件參數(shù)計(jì)算簡(jiǎn)單，易于制作。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
動(dòng)態(tài)恒壓放大隔離式數(shù)據(jù)采集裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及動(dòng)態(tài)恒壓放大隔離式數(shù)據(jù)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的色譜儀的數(shù)據(jù)采樣，是采用色譜輸出二路采集的模擬量信號(hào)，經(jīng)過(guò)一階低通濾波器后，與數(shù)據(jù)采集裝置的通道直接連接的模式。數(shù)據(jù)采集卡將模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字量化后，在傳送到單片機(jī)系統(tǒng)和工作站，進(jìn)行最終的數(shù)據(jù)處理、分析、顯示和操作。數(shù)據(jù)采集裝置將模擬信號(hào)量化為數(shù)字信號(hào)，是整個(gè)色譜分析中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)色譜儀采集的各個(gè)成分的模擬量信號(hào)空載時(shí)，例如沒(méi)有與數(shù)據(jù)采集裝置連接時(shí)，會(huì)出現(xiàn)比接入數(shù)據(jù)采集裝置后的模擬量數(shù)值高幾mV的現(xiàn)象。而色譜儀采集的各個(gè)成分所對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)所要求的信號(hào)分辨率常常要求在UV級(jí)。一般模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換位數(shù)要求在20為以上，甚至是24位。所以，當(dāng)色譜儀由傳感器分離出的信號(hào)高于后級(jí)數(shù)據(jù)采集裝置的輸入端的電壓值幾mV時(shí)，使得量化后的數(shù)字信號(hào)不能真實(shí)的反映原始信號(hào)值本身，不能滿(mǎn)足系統(tǒng)的精度要求，極易產(chǎn)生誤差。造成這種現(xiàn)象的根本原因在于色譜輸出的模擬信號(hào)的輸出阻抗過(guò)高，而24位模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置的輸入阻抗又偏低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型旨在解決上述問(wèn)題，提供了動(dòng)態(tài)恒壓放大隔離式數(shù)據(jù)采集裝置，其能夠?qū)⑸V儀的輸出端與信號(hào)通道上的輸入電性能完全隔離，使兩者之間不因阻抗的問(wèn)題互相干擾，而造成模擬信號(hào)出現(xiàn)偏差的問(wèn)題，使其達(dá)到數(shù)據(jù)采集裝置采集的模擬信號(hào)數(shù)值與原色譜儀的輸出幾乎無(wú)差別的色譜數(shù)據(jù)采集裝置;其次通過(guò)射級(jí)耦合的方式，將兩管射級(jí)連接在一起，便于放大并直接傳遞信號(hào)，其具有穩(wěn)定的直流偏置和很強(qiáng)的抑制共模信號(hào)的能力，且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，元件參數(shù)計(jì)算簡(jiǎn)單，易于制作，其采用的技術(shù)方案如下:
[0004]動(dòng)態(tài)恒壓放大隔離式數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，包括:色譜儀、單片機(jī)系統(tǒng)、32位模數(shù)轉(zhuǎn)換部、射極跟隨器和用于為32位模數(shù)轉(zhuǎn)換部與射極跟隨器提供電源的供電部，所述色譜儀將采集的模擬量信號(hào)經(jīng)過(guò)射極跟隨器傳輸?shù)?2位模數(shù)轉(zhuǎn)換部，所述32位模數(shù)轉(zhuǎn)換部與射極跟隨器的信號(hào)通道數(shù)量相等，所述單片機(jī)系統(tǒng)與32位模數(shù)轉(zhuǎn)換部相連，所述射極跟隨器包括第一三極管、第二三極管、第三三極管、二極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻和第十電阻，所述第一三極管的基極通過(guò)第一電阻接地，第一三極管的發(fā)射極連接第二電阻的第一端，其集電極通過(guò)第四電阻接入正電壓;所述第二電阻的第二端接入第三三極管的集電極，所述第三電阻的第一端與第二電阻的第二端相連，其第二端與第二三極管的集電極相連;所述第二三極管的發(fā)射極通過(guò)第五電阻接入正電壓，所述第七電阻與第九電阻并聯(lián)，且第七電阻的第一端與第九電阻的第一端均與第三三極管的基極相連，第七電阻的第二端與第九電阻的第二端接地;所述第三三極管的發(fā)射極通過(guò)第八電阻接地。
[0005]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述第二三極管的基極與第六電阻的第一端相連，所述第六電阻的第二端為電壓輸出端。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述二極管的正極與第二三極管的發(fā)射極相連，其負(fù)極通過(guò)第十電阻接地。
[0007]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述色譜儀包括由兩塊形狀、大小和質(zhì)地均相同的金屬塊構(gòu)成的殼體，所述殼體通過(guò)連接裝置連接，所述殼體內(nèi)部上開(kāi)設(shè)有用于嵌置元器件的嵌置凹槽，所述嵌置凹槽之間通過(guò)流路凹槽連接，所述嵌置凹槽與流路凹槽的連接處均采用防止連通管因直角轉(zhuǎn)折而折斷的圓弧設(shè)計(jì)。
[0008]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述連接裝置為鎖扣、卡扣或搭扣。
[0009]本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):其能夠?qū)⑸V儀的輸出端與信號(hào)通道上的輸入電性能完全隔離，使兩者之間不因阻抗的問(wèn)題互相干擾，而造成模擬信號(hào)出現(xiàn)偏差的問(wèn)題，使其達(dá)到數(shù)據(jù)采集裝置采集的模擬信號(hào)數(shù)值與原色譜儀的輸出幾乎無(wú)差別的色譜數(shù)據(jù)采集裝置；其次通過(guò)射級(jí)耦合的方式，將兩管射級(jí)連接在一起，便于放大并直接傳遞信號(hào)，其具有穩(wěn)定的直流偏置和很強(qiáng)的抑制共模信號(hào)的能力，且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，元件參數(shù)計(jì)算簡(jiǎn)單，易于制作。
【附圖說(shuō)明】
[00?0]圖1:本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0011]圖2:本實(shí)用新型所述射極跟隨器的內(nèi)部電路圖；
[0012]圖3:本實(shí)用新型所述色譜儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4:本實(shí)用新型所述色譜儀的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0015]如圖1至圖4所示，本實(shí)施例的動(dòng)態(tài)恒壓放大隔離式數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，包括:色譜儀1、單片機(jī)系統(tǒng)4、32位模數(shù)轉(zhuǎn)換部3、射極跟隨器2和用于為32位模數(shù)轉(zhuǎn)換部3與射極跟隨器2提供電源的供電部5，所述色譜儀I將采集的模擬量信號(hào)經(jīng)過(guò)射極跟隨器2傳輸?shù)?2位模數(shù)轉(zhuǎn)換部3，所述32位模數(shù)轉(zhuǎn)換部3與射極跟隨器2的信號(hào)通道數(shù)量相等，所述單片機(jī)系統(tǒng)4與32位模數(shù)轉(zhuǎn)換部3相連，所述射極跟隨器2包括第一三極管6、第二三極管7、第三三極管8、二極管D1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9和第十電阻R10，所述第一三極管6的基極通過(guò)第一電阻Rl接地，第一三極管6的發(fā)射極連接第二電阻R2的第一端，其集電極通過(guò)第四電阻R4接入正電壓;所述第二電阻R2的第二端接入第三三極管8的集電極，所述第三電阻R3的第一端與第二電阻R2的第二端相連，其第二端與第二三極管7的集電極相連;所述第二三極管7的發(fā)射極通過(guò)第五電阻R5接入正電壓，所述第七電阻R7與第九電阻R9并聯(lián)，且第七電阻R7的第一端與第九電阻R9的第一端均與第三三極管8的基極相連，第七電阻R7的第二端與第九電阻R9的第二端接地;所述第三三極管8的發(fā)射極通過(guò)第八電阻R8接地。
[0016]優(yōu)選的，所述第二三極管7的基極與第六電阻R6的第一端相連，所述第六電阻R6的第二端為電壓輸出端。
[0017]優(yōu)選的，所述二極管Dl的正極與第二三極管7的發(fā)射極相連，其負(fù)極通過(guò)第十電阻Rl O接地。
[0018]進(jìn)一步，所述色譜儀I包括由兩塊形狀、大小和質(zhì)地均相同的金屬塊構(gòu)成的殼體9，所述殼體9通過(guò)連接裝置連接，所述殼體9內(nèi)部上開(kāi)設(shè)有用于嵌置元器件的嵌置凹槽9-1，所述嵌置凹槽9-1之間通過(guò)流路凹槽9-2連接，所述嵌置凹槽9-1與流路凹槽9-2的連接處均采用防止連通管因直角轉(zhuǎn)折而折斷的圓弧設(shè)計(jì)。
[0019]更進(jìn)一步，所述連接裝置(圖中未示出)為鎖扣、卡扣或搭扣。
[0020]上面以舉例方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了說(shuō)明，但本實(shí)用新型不限于上述具體實(shí)施例，凡基于本實(shí)用新型所做的任何改動(dòng)或變型均屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.動(dòng)態(tài)恒壓放大隔離式數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，包括:色譜儀(1)、單片機(jī)系統(tǒng)(4)、32位模數(shù)轉(zhuǎn)換部(3)、射極跟隨器(2)和用于為32位模數(shù)轉(zhuǎn)換部(3)與射極跟隨器(2)提供電源的供電部(5)，所述色譜儀(I)將采集的模擬量信號(hào)經(jīng)過(guò)射極跟隨器(2)傳輸?shù)?2位模數(shù)轉(zhuǎn)換部(3)，所述32位模數(shù)轉(zhuǎn)換部(3)與射極跟隨器(2)的信號(hào)通道數(shù)量相等，所述單片機(jī)系統(tǒng)(4)與32位模數(shù)轉(zhuǎn)換部(3)相連，所述射極跟隨器(2)包括第一三極管(6)、第二三極管(7)、第三三極管(8)、二極管(Dl)、第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)和第十電阻(RlO)，所述第一三極管(6)的基極通過(guò)第一電阻(Rl)接地，第一三極管(6)的發(fā)射極連接第二電阻(R2)的第一端，其集電極通過(guò)第四電阻(R4)接入正電壓;所述第二電阻(R2)的第二端接入第三三極管(8)的集電極，所述第三電阻(R3)的第一端與第二電阻(R2)的第二端相連，其第二端與第二三極管(7)的集電極相連;所述第二三極管(7)的發(fā)射極通過(guò)第五電阻(R5)接入正電壓，所述第七電阻(R7)與第九電阻(R9)并聯(lián)，且第七電阻(R7)的第一端與第九電阻(R9)的第一端均與第三三極管(8)的基極相連，第七電阻(R7)的第二端與第九電阻(R9)的第二端接地;所述第三三極管(8)的發(fā)射極通過(guò)第八電阻(R8)接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)恒壓放大隔離式數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述第二三極管(7)的基極與第六電阻(R6)的第一端相連，所述第六電阻(R6)的第二端為電壓輸出端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)恒壓放大隔離式數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述二極管(Dl)的正極與第二三極管(7)的發(fā)射極相連，其負(fù)極通過(guò)第十電阻(RlO)接地。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)恒壓放大隔離式數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述色譜儀(I)包括由兩塊形狀、大小和質(zhì)地均相同的金屬塊構(gòu)成的殼體(9)，所述殼體(9)通過(guò)連接裝置連接，所述殼體(9)內(nèi)部上開(kāi)設(shè)有用于嵌置元器件的嵌置凹槽(9-1)，所述嵌置凹槽(9-1)之間通過(guò)流路凹槽(9-2)連接，所述嵌置凹槽(9-1)與流路凹槽(9-2)的連接處均采用防止連通管因直角轉(zhuǎn)折而折斷的圓弧設(shè)計(jì)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)態(tài)恒壓放大隔離式數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述連接裝置為鎖扣、卡扣或搭扣。
【文檔編號(hào)】H03K19/0175GK205430200SQ201520884409
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日
【發(fā)明人】賈照清, 張文濤
【申請(qǐng)人】青島埃侖色譜科技有限公司