一种基于虚拟仪器的通用模拟量测控电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于虚拟仪器的通用模拟量测控电路，包括多路开关模块、放大电路模块、V/F转换模块、控制模块、数据传输电路模块、按键电路模块、显示电路模块、看门狗电路和控制量输出模块，所述多路开关模块接收模拟量转换成标准电压值输送至放大电路模块，放大电路模块将模拟电压信号放大后传输至V/F转换模块，V/F转换模块将模拟电信号转换成频率信号传输至控制模块，控制模块分别与数据传输电路模块、按键电路模块以及显示电路模块通信连接，看门狗电路的信号输出端与控制模块连接，控制模块与控制量输出模块的信号输入端通信连接。本实用新型专利技术结构简单，操作方便、占地面积小、低成本并且可满足多种实验需求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种基于虚拟仪器的通用模拟量测控电路，包括多路开关模块、放大电路模块、V/F转换模块、控制模块、数据传输电路模块、按键电路模块、显示电路模块、看门狗电路和控制量输出模块，所述多路开关模块接收模拟量转换成标准电压值输送至放大电路模块，放大电路模块将模拟电压信号放大后传输至V/F转换模块，V/F转换模块将模拟电信号转换成频率信号传输至控制模块，控制模块分别与数据传输电路模块、按键电路模块以及显示电路模块通信连接，看门狗电路的信号输出端与控制模块连接，控制模块与控制量输出模块的信号输入端通信连接。本技术结构简单，操作方便、占地面积小、低成本并且可满足多种实验需求。【专利说明】
本技术涉及测控电路
，尤其涉及一种基于虚拟仪器的通用模拟量测 控电路。 一种基于虚拟仪器的通用模拟量测控电路
技术介绍
传统的模拟量测控实验会受到实验时间、地点和实验装置数量不足的限制，给师 生带来诸多不便，同时在做不同的实验还需要大量不同的实验设备，实验教学装置占地面 积大，实验经费高，而现有基于虚拟仪器的通用模拟量测控电路，在做不同的模拟量测控实 验时，只需要改变外接的传感器和负载，就可满足实验需求，并将实验过程和实验结果形象 地显示在屏幕上。
技术实现思路
本技术目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种结构简单、操作方便、 占地面积小、低成本并且可满足多种实验需求的基于虚拟仪器的通用模拟量测控电路。 本技术为达到上述目的，所采用的技术手段是，一种基于虚拟仪器的通用模 拟量测控电路，包括多路开关模块、放大电路模块、ν/F转换模块、控制模块、数据传输电路 模块、按键电路模块、显示电路模块、看门狗电路和控制量输出模块，所述多路开关模块接 收模拟量转换成标准电压值输送至放大电路模块，放大电路模块将模拟电压信号放大后传 输至V/F转换模块，V/F转换模块将模拟电信号转换成频率信号传输至控制模块，控制模块 分别与数据传输电路模块、按键电路模块以及显示电路模块通信连接，看门狗电路的信号 输出端与控制模块连接，控制模块与控制量输出模块的信号输入端通信连接。 进一步的，所述放大电路模块包括精密差动放大电路和程控增益放大电路。 进一步的，所述控制模块采用AT89C52单片机。 进一步的，所述V/F转换模块采用LM331集成电路。 进一步的，所述数据传输电路模块采用RS-485串行接口总线电路。 进一步的，所述控制量输出模块采用ULN2003集成驱动芯片。 本技术有益效果在于：结构简单，操作方便，通用模拟量测控电路通过外接不 同的传感器可对温度、流量、压力等常见的模拟量进行测量与控制，具有测量、控制精度高， 实验连接简便；在做不同的模拟量测控实验时，只需要改变外接的传感器和负载，就可满足 实验需求。 【专利附图】【附图说明】 下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。 图1是本技术电路原理图。 图2是本技术中精密差动放大电路原理图。 图3是本技术中V/F转换模块接线图。 图4是本技术中按键接线原理图。 【具体实施方式】 如图1所示的一种基于虚拟仪器的通用模拟量测控电路，包括多路开关模块、放 大电路模块、ν/F转换模块、控制模块、数据传输电路模块、按键电路模块、显示电路模块、看 门狗电路和控制量输出模块，所述多路开关模块接收模拟量转换成标准电压值输送至放大 电路模块，放大电路模块将模拟电压信号放大后传输至V/F转换模块，V/F转换模块将模拟 电信号转换成频率信号传输至控制模块，控制模块分别与数据传输电路模块、按键电路模 块以及显示电路模块通信连接，看门狗电路的信号输出端与控制模块连接，控制模块与控 制量输出模块的信号输入端通信连接。 所述放大电路模块包括精密差动放大电路和程控增益放大电路。 所述控制模块采用AT89C52单片机。 所述V/F转换模块采用LM331集成电路。 所述数据传输电路模块采用RS-485串行接口总线电路。 所述控制量输出模块采用ULN2003集成驱动芯片。 多路开关模块采用两片⑶4052双通道四路模拟开关来接收模拟量，并转换成标 准电压值输送至精密差动放大电路，如图2所示，精密差动放大电路采用三片集成运放 0P07组装，其中A1与A2为两个性能一致的集成运放0P07,工作于同相放大方式，构成平衡 对称的差动放大输入级，A3仍采用0P07,用来进一步抑制Al、A2的共模信号，并接成单端 输出方式适应接地负载的需要，为使精密差动放大电路的输出能与其后的V/F转换模块的 输入匹配，需使精密差动放大电路的输入电压为零或为正极性信号，而当切换多路换模拟 开关模块使精密差动放大电路输入端接地进行零漂测试时，在工作环境温度范围内，应使 精密差动放大电路的输出为零或负，这就可通过调节精密差动放大电路中的调零电位器Rw 来实现，还可以在精密差动放大电路前面加入二阶低通滤波器，更进一步的用来克服信号 干扰。 将精密差动放大电路放大的信号传输给程控增益放大电路，当外接不同的传感器 时，信号的变化范围是不同的，为了保证测量精度，常采用改变量程的方式，改变量程时，增 益放大电路的增益也应相应地加以改变，以使增益放大电路输出的模拟电压适合于V/F转 换模块的电压范围，程控增益放大电路可以使转换器的精度最大限度的利用，减少测量误 差，实现量程的自动切换，实现全量程的均一化；程控增益放大电路放大的信号传输给V/F 转换模块，V/F转换模块采用LM331集成电路，如图3所示，由于外部信号通常来自于不同 的对象，对于高共模电压下的低电平信号必须采取相应措施完成信号的转换和隔离，而V/F 转换模块和光电隔离可以将模拟输入转换为频率信号处理是模拟信号转换和隔离。V/F转 换模块将模拟电信号转换成频率信号传输至控制模块，控制模块选用AT89C52单片机，进 行模拟量的采集与数据传输电路模块进行数据交换，数据传输电路模块采用RS-485串行 接口总线电路，RS-485采用平衡发送和差分接收方式实现通信，在发送端驱动器将TTL电 平信号转换成差分信号输出，在接受端接收器将差分信号还原成TTL信号，这样可具有很 强的抗共模干扰能力和很高接收灵敏度。按键电路模块与单片机通信连接并可向单片机输 入数据，如图4所示，按键电路模块采用矩阵式键盘接口，可以有效解决多个口线；显示电 路模块与单片机通信连接，显示电路模块采用串入并出移位寄存器74LS164控制数码管显 示。单片机与控制量输出模块的信号输入端通信连接，控制量输出模块采用ULN2003集成 驱动芯片，能够驱动常规的LED显示器。 该基于虚拟仪器的通用模拟量测控电路通过外接不同的传感器可对温度、流量、 压力等常见的模拟量进行测量与智能控制，具有测量、控制精度高，实验连接简便，而且具 有虚拟仪器的诸多优点；学生可在实验中选择不同的控制算法，通过计算机屏幕直观观察 到被控量在整个控制过程中的变化，掌握控制理论的思想，将抽象的概念与具体实际应用 结合起来，使学习达到事半功倍的效果。 以上所述，仅为本技术的【具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于虚拟仪器的通用模拟量测控电路，其特征在于：包括多路开关模块、放大电路模块、V/F转换模块、控制模块、数据传输电路模块、按键电路模块、显示电路模块、看门狗电路和控制量输出模块，所述多路开关模块接收模拟量转换成标准电压值输送至放大电路模块，所述放大电路模块将模拟电压信号放大后传输至V/F转换模块，所述V/F转换模块将模拟电信号转换成频率信号传输至控制模块，所述控制模块分别与数据传输电路模块、按键电路模块以及显示电路模块通信连接，所述看门狗电路的信号输出端与控制模块连接，所述控制模块与控制量输出模块的信号输入端通信连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱炳芸，朱松，訾兴建，
申请(专利权)人：钱炳芸，
类型：新型
国别省市：安徽;34