一种宽范围信号采集电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种宽范围信号采集电路包括直流电源单元、恒流源单元、输入检测单元、和参考电源分压比较单元；输入电压信号经过分压后进入比较器，通过输入检测单元与参考电源分压比较单元输出的比较基准电压作比较，从而驱动光耦，输出检测信号到核心控制单元，同时恒流源单元可以对输入的电压信号进行过流保护；直流电源单元用来提供电源及基准电压。本实用新型专利技术可以根据系统的不同需求通过调节参考电压及分压电阻来调节输入电压信号的采集范围，采集范围大，并且因为恒流源单元的存在，可以对输入信号起到过流保护的作用，安全性更高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及信号采集领域，尤其是一种宽范围电压信号采集电路。
技术介绍
随着电子装置在工业自动化领域中的应用越来越广泛，系统对信号采集的准确性要求越来越高，对信号采集的范围要求越来越广，当信号采集的准确性达不到系统要求时，可能导致电子装置无法正常工作。为了解决上述问题，人们设计了信号采集电路，目前常用的是光耦反馈电路，输入电压信号经分压电阻驱动光耦，光耦反馈信号输出到DSP芯片，通过判断高低电平判断输入电压是否在设定范围内。该电路设计简单，但是可判断的输入电压信号的范围较小，且对输入信号没有进行过流保护设计。
技术实现思路
本技术的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种宽范围信号采集电路，该电路具备输入过流保护功能，且可以根据系统需求通过改变参考电压及分压电阻来调节输入电压信号的采集范围。为了解决以上问题本技术提供了一种宽范围信号采集电路，其特征在于:包括直流电源单元、恒流源单元、输入检测单元、和参考电源分压比较单元；输入电压信号经过分压后进入比较器，通过输入检测单元与参考电源分压比较单元输出的比较基准电压作比较，从而驱动光親，输出检测信号到核心控制单元，同时恒流源单元可以对输入的电压信号进行过流保护；直流电源单元用来提供电源及基准电压。所述的直流电源单元包括分压电阻Rl、R2、R3，电源芯片D5，滤波电阻R9，滤波电容C3，用来提供工作电源及基准电压；恒流源单元包括防反二极管D6、D7，限流电阻R13、R17、R20、R21，运放U1A，三极管Q1，滤波电容C5，用来提供较小电流恒流源，对输入信号进行过流保护；输入检测单元包括防反二极管D2，稳压管D4，分压电阻R7、R8，限流电阻R10、R14、R18，比较器U2A，光耦U3，滤波电容C2，用来对输入电压信号进行检测；输入电源Vin+通过分压电阻Rl与滤波电阻R9及电源芯片D5的I脚相连，分压电阻R2并联在电源芯片D5的I脚与2脚之间，分压电阻R3并联在电源芯片D5的2脚与3脚之间，电源芯片D5的3脚与VinGND连接，滤波电阻R9输出测与运放UlA的3脚连接，滤波电容C3并联在滤波电阻R9的输出测与VinGND之间；输入电压信号通过防反二极管D6与限流电阻R20连接，Vin+通过防反二极管D7、限流电阻R13与限流电阻R20连接，限流电阻R20的另一端与三极管Ql的2脚连接，运放UlA的I脚通过限流电阻R17与三极管Ql的I脚连接，运放UlA的2脚与三极管Ql的3脚连接，限流电阻R21和滤波电容C5并联在三极管Ql的3脚与VinGND之间；输入电压信号通过防反二极管D2，再通过分压电阻R7与比较器U2A的6脚连接，分压电阻R8、滤波电容C2、稳压管D4并联在比较器U2A的6脚与VinGND之间，比较基准电压通过限流电阻RlO与比较器U2A的7脚连接，比较器U2A的I脚与光耦U3的2脚连接，Q2的3脚通过限流电阻R14与光耦U3的I脚连接，3.3V电源通过限流电阻R18与光耦U3的4脚连接，光耦U3的4脚为输出信号，光耦U3的3脚接GND ；参考输入电压通过二极管Dl、分压电阻R4、R5与运放UlB的5脚连接，分压电阻R6、滤波电容Cl、稳压管D3并联在运放UlB的5脚与VinGND之间，运放UlB的6脚与7脚连接，运放UlB的7脚即为比较基准电压，再通过限流电阻R12与比较器U2B的4脚连接，Vin+通过分压电阻R15与比较器U2B的5脚连接，分压电阻R16、滤波电容C4并联在比较器U2B的5脚与VinGND之间，比较器U2B的2脚通过限流电阻R19与三极管Q2的I脚连接，三极管Q2的2脚与Vin+连接，三极管Q2的3脚与限流电阻R14相连。本技术可以根据系统的不同需求通过调节参考电压及分压电阻来调节输入电压信号的采集范围，采集范围大，并且因为恒流源单元的存在，可以对输入信号起到过流保护的作用，安全性更高。【附图说明】图1是本技术的宽范围信号采集电路的原理框图；图2是本技术的宽范围信号采集电路的电路图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步的描述。如图1所示，本技术提供了一种宽范围信号采集电路，包括直流电源单元、恒流源单元、输入检测单元、和参考电源分压比较单元；如图2所示，所述的直流电源单元包括分压电阻R1、R2、R3，电源芯片D5，滤波电阻R9，滤波电容C3，用来提供工作电源及基准电压；恒流源单元包括防反二极管D6、D7，限流电阻R13、R17、R20、R21，运放U1A，三极管Q1，滤波电容C5，用来提供电流为5mA左右的恒流源，对输入信号进行过流保护；输入检测单元包括防反二极管D2，稳压管D4，分压电阻R7、R8，限流电阻R10、R14、R18，比较器U2A，光耦U3，滤波电容C2，用来对输入电压信号进行检测；参考电源分压比较单元包括防反二极管Dl，稳压管D3，分压电阻R4、R5、R6、R15、R16，限流电阻Rl2、R19，运放UlB，比较器U2B，三极管Q2，滤波电容Cl、C4，用来提供比较基准电压；输入电源Vin+通过分压电阻Rl与滤波电阻R9及电源芯片D5的I脚相连，分压电阻R2并联在电源芯片D5的I脚与2脚之间，分压电阻R3并联在电源芯片D5的2脚与3脚之间，电源芯片D5的3脚与VinGND连接，滤波电阻R9输出测与运放UlA的3脚连接，滤波电容C3并联在滤波电阻R9的输出测与VinGND之间；输入电压信号通过防反二极管D6与限流电阻R20连接，输入电源Vin+通过防反二极管D7、限流电阻R13与限流电阻R20连接，限流电阻R20的另一端与三极管Ql的2脚连接，运放UlA的I脚通过限流电阻R17与三极管Ql的I脚连接，运放UlA的2脚与三极管Ql的3脚连接，限流电阻R21和滤波电容C5并联在三极管Ql的3脚与VinGND之间；输入电压信号通过防反二极管D2，再通过分压电阻R7与比较器U2A的6脚连接，分压电阻R8、滤波电容C2、稳压管D4并联在比较器U2A的6脚与VinGN当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽范围信号采集电路，其特征在于：包括直流电源单元、恒流源单元、输入检测单元、和参考电源分压比较单元；输入电压信号经过分压后进入比较器，通过输入检测单元与参考电源分压比较单元输出的比较基准电压作比较，从而驱动光耦，输出检测信号到核心控制单元；同时恒流源单元可以对输入的电压信号进行过流保护；直流电源单元用来提供电源及基准电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈方良，李阳，陆正华，史玉泉，钟嵘，陈爱林，
申请(专利权)人：南京华士电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32