一种模数转换电压采集电路制造技术

本实用新型专利技术涉及医疗器械电路设计技术领域，公开了一种模数转换电压采集电路，包括：电源、单片机、运算放大器U2、电压采集放大芯片U1、传感器设备、电阻以及电容。本实用新型专利技术的模数转换电压采集电路结构简单，能消除采集电压导线阻值以及其它导线阻值的影响，使得采集传感器输出电压的准确性和稳定性较高，适用于LED手术无影灯、卤钨手术无影灯、电动手术台等医疗器械设备。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗器械电路设计
，具体是一种用于手术无影灯或电动手术台的模数转换电压采集电路。
技术介绍
一般医疗仪器领域特别是手术无影灯、电动手术台等方面模数转换电压采集电路设计的比较复杂，而且采集电压导线有阻值以及其它导线阻值影响，使得模数转换的结果不准确。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于手术无影灯或电动手术台的模数转换电压采集电路。该电路结构简单，能消除采集电压导线阻值以及其它导线阻值的影响，使得采集传感器输出电压的准确性和稳定性较高。为了达到上述目的，本技术提供了一种模数转换电压采集电路，包括：电源、单片机、运算放大器U2、电压采集放大芯片U1、传感器设备、电阻以及电容；其中，所述传感器设备的信号输出端OUT通过传感器采集电阻R1接地；所述传感器采集电阻R1的一端接到电压采集放大芯片U1的IN+端，传感器采集电阻R1的另一端端接到电压采集放大芯片U1的IN-端，其中电压采集放大芯片U1的IN+端和IN-端分别是内部运算放大器的同相输入端和反相输入端；所述电压采集放大芯片U1的RG+端和RG-端之间接有电压采集放大芯片放大倍数电阻R2，电压采集放大芯片U1的输出端通过电阻R4接到运算放大器U2的同相输入端，电压采集放大芯片U1的输出端通过电容C1接地；所述运算放大器U2的同相输入端通过电阻R3接地，运算放大器U2的反相输入端通过电阻R5接到电源的VIN端，运算放大器U2的反相输入端通过并联的电阻R6和电容C2接到运算放大器U2的输出端，即运算放大器U2构成的是差分比例运算电路；所述运算放大器U2的输出端通过电阻R7接到单片机VADC端，单片机的VADC端通过电容C3接地，单片机的VREF端接到电源的VIN端。所述电源为直流电源。所述电阻R3＝R4＝R5＝R6。所述电压采集放大芯片U1为AD8223芯片。本技术的有益效果是：本技术的模数转换电压采集电路结构简单，能消除采集电压导线阻值以及其它导线阻值的影响，使得采集传感器输出电压的准确性和稳定性较高，适用于LED手术无影灯、卤钨手术无影灯、电动手术台等医疗器械设备。附图说明图1为本技术的模数转换电压采集电路原理图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本技术做进一步说明。实施例1：如图1所示，本技术的一种模数转换电压采集电路，包括直流电源，单片机，运算放大器U2，电压采集放大芯片U1，传感器设备，电阻以及电容。其中，传感器设备的信号输出端OUT通过传感器采集电阻R1接地；传感器采集电阻R1的V1端通过导线接到电路板上电压采集放大芯片U1的IN+端，传感器采集电阻R1的V2端通过导线接到电路板上电压采集放大芯片U1的IN-端，其中电压采集放大芯片U1的IN+端和IN-端分别是内部运算放大器的同相输入端和反相输入端；电压采集放大芯片放大倍数电阻R2接在电压采集放大芯片U1的RG+端和RG-端之间，电压采集放大芯片U1的输出端V0通过电阻R4接到运算放大器U2的同相输入端，电压采集放大芯片U1的输出端V0通过电容C1接地；运算放大器U2的同相输入端通过电阻R3接地，运算放大器U2的反相输入端通过电阻R5接到直流电源的VIN端，运算放大器U2的反相输入端通过并联的电阻R6和电容C2接到运算放大器U2的输出端，即运算放大器U2构成的是差分比例运算电路；运算放大器U2的输出端通过电阻R7接到单片机VADC端，单片机的VADC端通过电容C3接地，单片机的VREF端接到直流电源的VIN端。传感器设备的信号输出端OUT输出的信号转换成传感器采集电阻R1的压降即V1-V2；由于V1和V2分别通过导线接到电压采集放大芯片U1的IN+端和IN-端，即电压采集放大芯片U1内部运算放大器的同相输入端和反相输入端，由运算放大器的特点“虚断”可知，V1和V2接到电压采集放大芯片U1的IN+端和IN-端的两根导线上的电流几乎为零，即两根导线的阻值几乎没有影响，V3＝V1,V4＝V2。由电压采集放大芯片U1的功能可知，V5＝(V3-V4)×(5+80KΩ/R2)，其中电压采集放大芯片U1为AD8223或具有类似功能的芯片等。由运算放大器的特点“虚断”以及R3＝R4＝R5＝R6可知，V6＝V5×R3/(R3+R4)＝V5/2；由运算放大器的特点“虚短”可知，V7＝V6＝V5/2；再由运算放大器的特点“虚断”可知，(VIN-V7)/R5＝(V7-V8)/R6；由单片机VADC管脚特性可知，V8＝V9；由上面这些等式可得，V9＝V8＝VIN-V5，V9＝(V3-V4)×(5+80KΩ/R2)-VIN，即V9＝(V1-V2)×(5+80KΩ/R2)-VIN。由等式V9＝(V1-V2)×(5+80KΩ/R2)-VIN可知，该电路能消除采集电压导线阻值以及其它导线阻值的影响，只要电阻R2和VIN的精度较高时，采集的电压准确性和稳定性较高。本技术电动手术台模数转换电压采集电路结构简单，能消除采集电压导线阻值以及其它导线阻值的影响，使得采集传感器输出电压的准确性和稳定性较高，适用于LED手术无影灯、卤钨手术无影灯、电动手术台等医疗器械设备。以上已对本技术创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本技术创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模数转换电压采集电路，其特征在于：包括：电源、单片机、运算放大器U2、电压采集放大芯片U1、传感器设备、电阻以及电容；其中，所述传感器设备的信号输出端OUT通过传感器采集电阻R1接地；所述传感器采集电阻R1的一端接到电压采集放大芯片U1的IN+端，传感器采集电阻R1的另一端端接到电压采集放大芯片U1的IN‑端，其中电压采集放大芯片U1的IN+端和IN‑端分别是内部运算放大器的同相输入端和反相输入端；所述电压采集放大芯片U1的RG+端和RG‑端之间接有电压采集放大芯片放大倍数电阻R2，电压采集放大芯片U1的输出端通过电阻R4接到运算放大器U2的同相输入端，电压采集放大芯片U1的输出端通过电容C1接地；所述运算放大器U2的同相输入端通过电阻R3接地，运算放大器U2的反相输入端通过电阻R5接到电源的VIN端，运算放大器U2的反相输入端通过并联的电阻R6和电容C2接到运算放大器U2的输出端，即运算放大器U2构成的是差分比例运算电路；所述运算放大器U2的输出端通过电阻R7接到单片机VADC端，单片机的VADC端通过电容C3接地，单片机的VREF端接到电源的VIN端。

【技术特征摘要】
1.一种模数转换电压采集电路，其特征在于：包括：电源、单片机、
运算放大器U2、电压采集放大芯片U1、传感器设备、电阻以及电容；
其中，所述传感器设备的信号输出端OUT通过传感器采集电阻R1接地；
所述传感器采集电阻R1的一端接到电压采集放大芯片U1的IN+端，传感器
采集电阻R1的另一端端接到电压采集放大芯片U1的IN-端，其中电压采集
放大芯片U1的IN+端和IN-端分别是内部运算放大器的同相输入端和反相
输入端；
所述电压采集放大芯片U1的RG+端和RG-端之间接有电压采集放大芯
片放大倍数电阻R2，电压采集放大芯片U1的输出端通过电阻R4接到运算
放大器U2的同相输入端，电压采集放大芯片U1的输出端通过电容C1接地；
所述运算放大器U2的同相...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐肖敏，邓集雄，
申请(专利权)人：上海力申科学仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31