一种双传感器采集电路及具有双传感器的电子产品制造技术

本发明专利技术公开了一种双传感器采集电路及具有双传感器的电子产品，包括两路用于接收并放大两路传感器输出的检测信号的采集放大电路、用于对两路采集信号进行平均化处理并输出平均信号C的平均电路以及控制电路。所述控制电路对两路传感器进行工作状态检测，当其中一路传感器工作异常时，将与另外一路传感器连接的采集放大电路输出的采集信号传输至A/D通道；当两路传感器均正常工作时，将所述平均信号C传输至所述A/D通道。采用本发明专利技术的双传感器采集电路，只需占用一路A/D通道即可对两路传感器感应输出的检测信号实现模数转换，这对于ADC接口资源紧缺的处理器来说，可以大大节约处理器的ADC接口，方便系统电路的整体设计。

【技术实现步骤摘要】
一种双传感器采集电路及具有双传感器的电子产品
本专利技术属于信号采集
，具体地说，是涉及一种可以利用一路A/D转换通道同时对两路传感器输出的检测信号进行采集和转换的电路设计。
技术介绍
在目前的很多电子产品中需要配置传感器感应环境状况（例如配置温度传感器感应电子产品的工作温度；配置湿敏传感器感应电子产品所处环境的空气湿度等），以配合其它部件完成一定的功能。这类传感器大多为模拟传感器，根据其感应到的环境状况生成模拟量信号，输出至处理器的ADC接口将模拟量信号转换成数字量信号后，生成反映环境状况的数值参数，以用于显示或者其它功能的实现。以温度传感器为例，在需要采集某一位置的温度时，目前常用的方法是在该位置安装一个温度传感器，利用此温度传感器感应该位置的温度，并利用处理器的其中一路ADC接口对检测到的温度信号进行模数转换。这种电路设计由于只利用一个温度传感器感应一个位置的温度，因此一旦此温度传感器出现故障，就可能造成不可挽回的损失。为了解决这类问题，业界采用并行的两路温度传感器同时对某一位置的温度进行采集。虽然这种方法增加了电路工作的可靠性，但是两路温度传感器需要占用处理器的两路ADC接口，造成ADC接口资源的浪费，使得处理器原本就不富裕的ADC接口变得更加紧缺，不利于系统电路的整体设计。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有电路设计针对两路传感器需要占用处理器的两路ADC接口，造成处理器的ADC接口资源紧缺的问题，提出了一种双传感器采集电路，只需使用一路A/D通道即可同时对两路传感器输出的检测信号进行采集和转换，大大节约了ADC接口资源。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种双传感器采集电路，包括第一传感器和第二传感器、第一采集放大电路和第二采集放大电路、平均电路和控制电路；其中，所述第一采集放大电路接收第一传感器输出的检测信号，并对接收到的检测信号进行放大后，输出采集信号A；所述第二采集放大电路接收第二传感器输出的检测信号，并对接收到的检测信号进行放大后，输出采集信号B；所述平均电路对两路采集信号A、B进行平均化处理，输出平均信号C；所述控制电路对两路传感器进行工作状态检测，当其中一路传感器工作异常时，将与另外一路传感器连接的采集放大电路输出的采集信号传输至A/D通道；当两路传感器均正常工作时，将所述平均电路输出的平均信号C传输至所述A/D通道。进一步的，所述第一传感器和第二传感器均包括至少三个引脚，其中，第一引脚通过限流电阻连接直流电源，第二引脚接地，第三引脚输出检测信号，且任意一路传感器工作异常时，该路传感器的第一引脚与第二引脚之间呈高阻态。优选的，所述第一传感器和第二传感器为温度传感器或湿敏传感器，用于对同一区域的温度或者湿度进行检测。进一步的，在所述控制电路中包括处理器和多个开关电路；其中，所述处理器的ADC接口连接所述的A/D通道，对接收到的信号进行模数转换；处理器的两路I/O口分别与两路传感器的第一引脚对应连接，当其中一路所述的I/O口的电位与所述直流电源的电位相当时，判定与该路I/O口相连接的传感器工作异常；将第一开关电路的开关通路连接在第一采集放大电路的输出端与所述A/D通道之间，所述处理器在检测到第二传感器出现故障时，控制所述第一开关电路的开关通路连通，将采集信号A传输至所述的A/D通道；将第二开关电路的开关通路连接在第二采集放大电路的输出端与所述A/D通道之间，所述处理器在检测到第一传感器工作异常时，控制所述第二开关电路的开关通路连通，将采集信号B传输至所述的A/D通道；将第三开关电路的开关通路连接在所述平均电路的供电回路中，所述处理器在检测到两路传感器均正常工作时，控制所述第三开关电路的开关通路连通，使所述平均电路上电运行，输出平均信号C至所述的A/D通道。优选的，所述处理器优选通过其三路I/O口分别与三路所述的开关电路的控制端一一对应连通，传输控制信号，对三路所述的开关电路进行通断控制。作为所述采集放大电路的一种优选电路组建方式，在每一路所述的采集放大电路中均设置有一运算放大器，其反相输入端接收传感器输出的检测信号，同相输入端接收参考电压，输出端输出采集信号A或B，并经由反馈电阻连接至其反相输入端。由于不同类型的传感器输出的检测信号的最大值和最小值不同，为了使所述的运算放大器能够适用于各种类型的传感器，实现对不同范围的检测信号的放大处理，本专利技术在所述采集放大电路中还设置有一电压调整电路，连接直流电源，用于对直流电源的电压幅值进行调整，生成所述的参考电压传输至所述运算放大器的同相输入端。通过调整参考电压的幅值，使其能够与传感器输出的检测信号相配合，以满足运算放大器进行差分放大工作的要求。作为所述平均电路的一种优选电路组建方式，在所述平均电路中设置有第一运算放大器和第二运算放大器，所述采集信号A和采集信号B各自经由一路限流电阻连接至第一运算放大器的反相输入端，所述第一运算放大器的同相输入端经下拉电阻接地，输出端经反馈电阻连接至所述第一运算放大器的反相输入端，并通过另一电阻连接至第二运算放大器的反相输入端，所述第二运算放大器的同相输入端经另一下拉电阻接地，输出端连接所述的A/D通道，并经另一反馈电阻连接至所述第二运算放大器的反相输入端。为了在传感器出现故障时，能够及时提醒用户更换，本专利技术在所述双传感器采集电路中还设置有一报警器和一开关元件，所述开关元件连通所述的控制电路，所述控制电路在检测到至少有一路所述的传感器出现故障时，控制所述开关元件接通报警器的供电回路，控制报警器发出报警信号，进行报警提醒。基于上述双传感器采集电路的结构设计，本专利技术还提出了一种具有双传感器的电子产品，包括第一传感器和第二传感器、第一采集放大电路和第二采集放大电路、平均电路和控制电路；其中，所述第一采集放大电路接收第一传感器输出的检测信号，并对接收到的检测信号进行放大后，输出采集信号A；所述第二采集放大电路接收第二传感器输出的检测信号，并对接收到的检测信号进行放大后，输出采集信号B；所述平均电路对两路采集信号A、B进行平均化处理，输出平均信号C；所述控制电路对两路传感器进行工作状态检测，当其中一路传感器工作异常时，将与另外一路传感器连接的采集放大电路输出的采集信号传输至A/D通道；当两路传感器均正常工作时，将所述平均电路输出的平均信号C传输至所述A/D通道。由此，只需使用一条A/D通道即可对两路传感器感应输出的检测信号实现模数转换。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术通过配置两路传感器对同一区域的环境参数进行检测，在其中一路传感器工作异常时，可以利用另外一路传感器继续完成监测任务，大大提高了电子产品工作的可靠性。并且，在两路传感器均正常工作时，通过采集两路传感器输出的检测信号，并对其求取平均值，从而可以使得检测结果更加稳定、准确。此外，通过设计控制电路，在其中一路传感器工作异常时，仅采集另外一路传感器输出的检测信号；而在两路传感器均正常工作时，仅将两路传感器输出的检测信号的平均值传送至A/D通道，由此只需占用一路A/D通道即可对两路传感器感应输出的检测信号实现模数转换，这对于ADC接口资源紧缺的处理器来说，可以大大节约处理器的ADC接口，方便系统电路的整体设计。结合附图阅读本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双传感器采集电路，其特征在于，包括：第一传感器和第二传感器；第一采集放大电路，接收第一传感器输出的检测信号，并对接收到的检测信号进行放大后，输出采集信号A；第二采集放大电路，接收第二传感器输出的检测信号，并对接收到的检测信号进行放大后，输出采集信号B；平均电路，对两路采集信号A、B进行平均化处理，输出平均信号C；控制电路，对两路传感器进行工作状态检测，当其中一路传感器工作异常时，将与另外一路传感器连接的采集放大电路输出的采集信号传输至A/D通道；当两路传感器均正常工作时，将所述平均电路输出的平均信号C传输至所述A/D通道。

【技术特征摘要】
1.一种双传感器采集电路，其特征在于，包括：第一传感器和第二传感器；第一采集放大电路，接收第一传感器输出的检测信号，并对接收到的检测信号进行放大后，输出采集信号A；第二采集放大电路，接收第二传感器输出的检测信号，并对接收到的检测信号进行放大后，输出采集信号B；平均电路，对两路采集信号A、B进行平均化处理，输出平均信号C；控制电路，对两路传感器进行工作状态检测，当其中一路传感器工作异常时，将与另外一路传感器连接的采集放大电路输出的采集信号传输至A/D通道；当两路传感器均正常工作时，将所述平均电路输出的平均信号C传输至所述A/D通道；所述第一传感器和第二传感器均包括至少三个引脚，其中，第一引脚通过限流电阻连接直流电源，第二引脚接地，第三引脚输出检测信号，且任意一路传感器工作异常时，该路传感器的第一引脚与第二引脚之间呈高阻态；所述控制电路包括：处理器，其ADC接口连接所述的A/D通道，对接收到的信号进行模数转换；其两路I/O口分别与两路传感器的第一引脚对应连接，当其中一路所述的I/O口的电位与所述直流电源的电位相当时，判定与该路I/O口相连接的传感器工作异常；第一开关电路，其开关通路连接在第一采集放大电路的输出端与所述A/D通道之间，所述处理器在检测到第二传感器工作异常时，控制所述第一开关电路的开关通路连通，将采集信号A传输至所述的A/D通道；第二开关电路，其开关通路连接在第二采集放大电路的输出端与所述A/D通道之间，所述处理器在检测到第一传感器工作异常时，控制所述第二开关电路的开关通路连通，将采集信号B传输至所述的A/D通道；第三开关电路，其开关通路连接在所述平均电路的供电回路中，所述处理器在检测到两路传感器均正常工作时，控制所述第三开关电路的开关通路连通，使所述平均电路上电运行，输出平均信号C至所述的A/D通道。2.根据权利要求1所述的双传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：董坤，
申请(专利权)人：青岛歌尔声学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37