模拟信号复用电路及模拟信号采集电路制造技术

本发明专利技术实施例提出一种模拟信号复用电路及模拟信号采集电路，涉及模拟信号采集技术领域。通过信号输入端、电压‑电流转换模块以及信号输出端依次电连接，开关模块分别与电压‑电流转换模块以及信号输出端电连接，电压‑电流转换模块的输出端与一负载电连接；从而通过控制开关模块的导通状态达到切换模拟信号复用电路的输出状态，当开关模块处于导通状态或截止状态时，模拟信号复用电路分别输出模拟量电压或是负载采样信号，同时由于在采样过程中，模拟信号复用电路由脉宽调制信号控制，因而通过控制脉宽调制信号的占空比可达到调节负载测量量程的效果，从而实现了模拟量电压输出与电阻量程可调节的复用，简化了电路，提高了控制产品的通用程度。

【技术实现步骤摘要】
模拟信号复用电路及模拟信号采集电路
本专利技术涉及模拟信号采集
，具体而言，涉及一种模拟信号复用电路及模拟信号采集电路。
技术介绍
随着工程机械市场的高速发展，产品的型谱越来越多，不同的产品对控制器的输入输出引脚资源不尽相同，为了满足不同客户的输入输出资源需求，同时满足控制器产品通用化的设计目标，需要把控制器的输入输出引脚资源尽可能的做到复用。在工程机械的各类传感器中，电阻性传感器以其较高的性价比应用最为广泛，比如燃油油位、冷却液温度等模拟信号。由于电阻传感器的量程不尽相同，为了兼顾量程与分辨率的要求，需要实现量程可调节的目标。在工程机械现场应用中，控制器需要对外部传感器提供电源电压，并且针对不同的客户需求，可以做到电源电压0-10V范围内可以调节。在现有工程机械专用控制器中，针对不同的传感器，需要设计不同的采样电路，很难做到量程与分辨率的统一。同时对于0-10V的模拟量电压输出电路，也很难做到与电阻采样电路的复用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种模拟信号复用电路及模拟信号采集电路，以解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种模拟信号复用电路，所述模拟信号复用电路包括信号输入端、电压-电流转换模块、开关模块以及信号输出端，所述信号输入端、所述电压-电流转换模块以及所述信号输出端依次电连接，所述开关模块分别与所述电压-电流转换模块以及所述信号输出端电连接，所述电压-电流转换模块的输出端与一负载电连接；所述信号输出端用于将接收到的脉宽调制信号传输至所述电压-电流转换模块，所述脉宽调制信号为电压信号；所述电压-电流转换模块用于将电压信号转换为电流信号，所述电流信号在通过所述负载时转换为电压信号；当所述开关模块处于导通状态时，所述信号输出端输出第一电压值，所述第一电压值为所述电流信号流经所述负载以及所述开关模块时产生的压降值；当所述开关模块处于截止状态时，所述信号输出端输出第二电压值，所述第二电压值为所述电流信号流经所述负载时产生的压降值。进一步地，所述模拟信号复用电路还包括信号放大模块，所述信号输入端以及一电源单元均与所述信号放大模块的输入端电连接，所述信号放大模块的输出端与所述电压-电流转换模块电连接，所述信号放大模块用于放大所述脉宽调制信号，并将放大后的脉宽调制信号传输至所述电压-电流转换模块。进一步地，所述信号放大模块包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻以及第一电容，所述信号输入端通过所述第二电阻与所述第一运算放大器的正相输入端电连接，所述信号输入端通过所述第一电阻接地，所述电源单元、所述第三电阻、所述第四电阻以及所述第一运算放大器的反相输入端依次串联，所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第五电阻接地，所述第一运算放大器的输出端通过所述第六电阻与所述第一运算放大器的正相输入端电连接。进一步地，所述模拟信号复用电路还包括滤波模块，所述信号输入端、所述滤波模块以及所述电压-电流转换模块依次电连接。进一步地，所述滤波模块包括第二运算放大器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二电容以及第三电容，所述信号输入端、所述第七电阻、所述第八电阻以及所述第二运算放大器的正相输入端依次串联，所述第二运算放大器的正相输入端通过所述第三电容接地，所述第二运算放大器的输出端通过所述第二电容分别与所述第七电阻、所述第八电阻电连接，所述第二运算放大器的输出端通过所述第九电阻与所述第二运算放大器的反向输入端电连接。进一步地，所述模拟信号复用电路还包括模拟量输入模块，所述模拟量输入模块的输入端与所述电压-电流转换模块、所述开关模块均电连接，所述模拟量输入模块的输出端与所述信号输出端电连接。进一步地，所述模拟量输入模块包括第四运算放大器、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、以及第四电容，所述电压-电流转换模块的输出端、所述第十七电阻以及所述第四运算放大器的正相输入端依次串联，所述电压-电流转换模块的输出端依次经过所述第十七电阻、所述第四电容接地，所述第十八电阻与所述第四电容并联，所述第四运算放大器的输出端经过所述第十九电阻与所述第四运算放大器的反相输入端电连接并与所述信号输出端电连接，进一步地，所述电压-电流转换模块包括第三运算放大器、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻以及第一开关管，所述信号输入端与所述第三运算放大器的正相输入端之间串接有所述第十电阻，所述信号输入端依次串联所述第十电阻、所述第十一电阻后与所述负载电连接，所述第三运算放大器的反向输入端通过所述第十三电阻接地，所述第三运算放大器的输出端与所述第一开关管的基极电连接，所述第一开关管的发射极通过所述第十五电阻与所述负载电连接，所述第一开关管的发射极通过所述第十二电阻与所述第三运算放大器的反向输入端电连接，所述第一开关管的集电极与一电源单元电连接。进一步地，所述开关模块包括第十六电阻以及第二开关管，所述电压-电流转换模块的输出端通过所述第十六电阻与所述第二开关管的集电极电连接，所述第二开关管的发射极接地，所述第二开关管的基极与一信号输入单元电连接，当所述基极接收到第一电平信号时，所述第二开关管导通，当所述基极接收到第二电平信号时，所述第二开关管截止。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种模拟信号采集电路，所述模拟信号采集电路包括控制单元、信号输入单元、模数转换单元、存储单元以及模拟信号复用电路，所述控制单元分别与所述存储单元、所述模数转换单元、所述模拟信号复用电路电连接，所述模拟信号复用电路与所述信号输入单元以及所述模数转换单元电连接，所述模拟信号复用电路包括信号输入端、电压-电流转换模块、开关模块以及信号输出端，所述信号输入端、所述电压-电流转换模块以及所述信号输出端依次电连接，所述开关模块分别与所述电压-电流转换模块以及信号输出端所述电连接，所述电压-电流转换模块的输出端与一负载电连接；所述控制单元用于生成脉宽调制信号，并将所述脉宽调制信号传输至所述模拟信号复用电路的信号输入端；所述信号输入单元用于响应用户的操作而生成导通信号或者截止信号，并将所述导通信号或者截止信号传输至所述模拟信号复用电路；所述模拟信号复用电路用于依据所述导通信号或所述截止信号输出第一电压值或第二电压值至所述模数转换单元，所述第一电压值以及所述第二电压值至均为模拟信号；所述模数转换单元用于将所述模拟信号转换为数字信号；所述控制单元还用于将表征所述第一电压值或所述第二电压值的数字信号存储至所述存储单元。本专利技术实施例提供的模拟信号复用电路，通过信号输入端、电压-电流转换模块以及信号输出端依次电连接，开关模块分别与电压-电流转换模块以及信号输出端电连接，电压-电流转换模块的输出端与一负载电连接，从而当开关模块处于导通状态时，信号输出端输出第一电压值，当开关模块处于截止状态时，信号输出端输出第二电压值；通过控制开关模块的导通状态达到切换模拟信号复用电路的输出状态，当开关模块处于导通状态时，模拟信号复用电路输出模拟量电压，当开关模块处于截止状态时，模拟信号复用电路输出负载采样信号，同时由于在采样过程中，模拟信号复用电路由脉宽调制信号控制，因而通过控制脉宽调制信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟信号复用电路，其特征在于，所述模拟信号复用电路包括信号输入端、电压‑电流转换模块、开关模块以及信号输出端，所述信号输入端、所述电压‑电流转换模块以及所述信号输出端依次电连接，所述开关模块分别与所述电压‑电流转换模块以及所述信号输出端电连接，所述电压‑电流转换模块的输出端与一负载电连接；所述信号输出端用于将接收到的脉宽调制信号传输至所述电压‑电流转换模块，所述脉宽调制信号为电压信号；所述电压‑电流转换模块用于将电压信号转换为电流信号；当所述开关模块处于导通状态时，所述信号输出端输出第一电压值，所述第一电压值为所述电流信号流经所述负载以及所述开关模块时产生的压降值；当所述开关模块处于截止状态时，所述信号输出端输出第二电压值，所述第二电压值为所述电流信号流经所述负载时产生的压降值。

【技术特征摘要】
1.一种模拟信号复用电路，其特征在于，所述模拟信号复用电路包括信号输入端、电压-电流转换模块、开关模块以及信号输出端，所述信号输入端、所述电压-电流转换模块以及所述信号输出端依次电连接，所述开关模块分别与所述电压-电流转换模块以及所述信号输出端电连接，所述电压-电流转换模块的输出端与一负载电连接；所述信号输出端用于将接收到的脉宽调制信号传输至所述电压-电流转换模块，所述脉宽调制信号为电压信号；所述电压-电流转换模块用于将电压信号转换为电流信号；当所述开关模块处于导通状态时，所述信号输出端输出第一电压值，所述第一电压值为所述电流信号流经所述负载以及所述开关模块时产生的压降值；当所述开关模块处于截止状态时，所述信号输出端输出第二电压值，所述第二电压值为所述电流信号流经所述负载时产生的压降值。2.根据权利要求1所述的模拟信号复用电路，其特征在于，所述模拟信号复用电路还包括信号放大模块，所述信号输入端以及一电源单元均与所述信号放大模块的输入端电连接，所述信号放大模块的输出端与所述电压-电流转换模块电连接，所述信号放大模块用于放大所述脉宽调制信号，并将放大后的脉宽调制信号传输至所述电压-电流转换模块。3.根据权利要求2所述的模拟信号复用电路，其特征在于，所述信号放大模块包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻以及第一电容，所述信号输入端通过所述第二电阻与所述第一运算放大器的正相输入端电连接，所述信号输入端通过所述第一电阻接地，所述电源单元、所述第三电阻、所述第四电阻以及所述第一运算放大器的反相输入端依次串联，所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第五电阻接地，所述第一运算放大器的输出端通过所述第六电阻与所述第一运算放大器的正相输入端电连接。4.根据权利要求1所述的模拟信号复用电路，其特征在于，所述模拟信号复用电路还包括滤波模块，所述信号输入端、所述滤波模块以及所述电压-电流转换模块依次电连接。5.根据权利要求4所述的模拟信号复用电路，其特征在于，所述滤波模块包括第二运算放大器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二电容以及第三电容，所述信号输入端、所述第七电阻、所述第八电阻以及所述第二运算放大器的正相输入端依次串联，所述第二运算放大器的正相输入端通过所述第三电容接地，所述第二运算放大器的输出端通过所述第二电容分别与所述第七电阻、所述第八电阻电连接，所述第二运算放大器的输出端通过所述第九电阻与所述第二运算放大器的反向输入端电连接。6.根据权利要求1所述的模拟信号复用电路，其特征在于，所述模拟信号复用电路还包括模拟量输入模块，所述模拟量输入模块的输入端与所述电压-电流转换模块、所述开关模块均电连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪亮，孙宜阳，闫鑫，
申请(专利权)人：上海华兴数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31