一种模拟量信号采集通道电路制造技术

一种模拟量信号采集通道电路，包括：四线制变送器、电流采集电路、差分放大器和ADC转换电路；四线制变送器的输出端与电流采集电路的输入端相连，差分放大器的输入端与电流采集电路的输出端相连，ADC转换电路输入端与差分放大器的输出端相连、输出端与目标MCU的信号输入端相连；四线制变送器的正输入端与检测对象的正输出端相连；四线制变送器的负输出输入端与另一模拟量信号采集通道电路的四线制变送器的正输入端相连，另一模拟量信号采集通道电路的四线制变送器的负输入端与检测对象的负输出端相连；四线制变送器的正输入端和负输入端之间设置有第一稳压二极管，在模拟量信号采集出现故障时，仍能保证生产的正常运行。

An analog signal acquisition channel circuit

【技术实现步骤摘要】
一种模拟量信号采集通道电路
本专利技术涉及集成电路
，具体涉及一种模拟量信号采集通道电路。
技术介绍
在现有工业自动化模拟信号采集
，模拟量信号的采集流程通常是现场传感器-调理电路-ADC，最后ADC转换器将转换后的信号输入到MCU进行处理，正常使用不存在任何问题。但是，一旦产品本身出现影响现场使用的故障，将直接导致现场运行停止，影响正常的生产运行，因此，如何保证在模拟量信号采集出现故障时，仍能保证生产的正常运行，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种模拟量信号采集通道电路，以保证在模拟量信号采集出现故障时，仍能保证生产的正常运行。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种模拟量信号采集通道电路，包括：四线制变送器、电流采集电路、差分放大器和ADC转换电路；其中，所述四线制变送器的输入端与检测对象相连，所述四线制变送器的输出端与电流采集电路的输入端相连，所述差分放大器的输入端与所述电流采集电路的输出端相连，所述ADC转换电路输入端与所述差分放大器的输出端相连，所述ADC转换电路的输出端与目标MCU的信号输入端相连；其中，所述四线制变送器的正输入端与检测对象的正输出端相连；所述四线制变送器的负输出输入端与另一模拟量信号采集通道电路的四线制变送器的正输入端相连，所述另一模拟量信号采集通道电路的四线制变送器的负输入端与所述检测对象的负输出端相连；所述四线制变送器的正输入端和负输入端之间设置有第一稳压二极管。可选的，上述模拟量信号采集通道电路中，所述电流采集电路为采样电阻，所述采样电阻的第一端作为所述电流采集电路的输入端，所述采样电阻的第二端作为所述电流采集电路的输出端。可选的，上述模拟量信号采集通道电路中，四线制变送器还包括：设置在所述四线制变送器与所述采样电阻之间的前级保护电路；所述前级保护电路包括：第一熔断保护器，所述第一熔断保护器的第一端与所述四线制变送器的正输出端相连；第二熔断保护器，所述第二熔断保护器第一端与所述四线制变送器的负输出端相连；瞬态电压抑制二极管，所述瞬态电压抑制二极管的第一端与所述第一熔断保护器的第二端相连、第二端与所述第二熔断保护器的第二端相连；稳压电容，所述稳压电容与所述瞬态电压抑制二极管并联；第一电感，所述第一电感的第一端与所述瞬态电压抑制二极管的第一端，所述第一电感的第二端用于与所述采样电阻的第一端相连；第二电感，所述第二电感的第一端与所述瞬态电压抑制二极管的第二端，所述第二电感的第二端用于与所述采样电阻的第二端相连。可选的，上述模拟量信号采集通道电路中，还包括：设置在所述采样电阻与所述差分放大器之间的第一滤波电路；所述第一滤波电路包括：第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述采样电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端作为所述第一滤波电路的第一输出端与所述差分放大器的同相输入端相连；第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述采样电阻的第二端相连，所述第三电阻的第二端作为所述第一滤波电路的第二输出端与所述差分放大器的反相输入端相连；第一电容，所述第一电容的第一端接地，所述第一电容的第二端与所述第二电阻的第二端相连；第二电容，所述第二电容的第一端与所述第二电阻的第二端相连，所述第二电容的第二端与所述第三电阻的第二端相连；第三电容，所述第三电容的第二端接地，所述第三电容的第二端与所述第三电阻的第二端相连；第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的阴极与所述第二电阻的第二端相连；第三稳压二极管，所述第三稳压二极管的阴极与所述第三电阻的第二端相连，所述第三稳压二极管的阳极与所述第二稳压二极管的阳极相连。可选的，上述模拟量信号采集通道电路中，还包括：设置在所述差分放大器和所述ADC转换电路之间的第二滤波电路；所述第二滤波电路为二级滤波电路。可选的，上述模拟量信号采集通道电路中，还包括：ADC前级防护电路；所述ADC前级防护电路包括：第一端与所述ADC转换电路的输入端相连的第四电阻；第一端与所述ADC转换电路的输出端相连的第五电阻；一端与所述第四电阻的第二端相连、另一端与所述第五电阻的第二端相连的第四电容。可选的，上述模拟量信号采集通道电路中，还包括：设置在所述ADC转换电路与目标MCU之间的隔离电路，以及所述隔离电路的外围电路。可选的，上述模拟量信号采集通道电路中，所述差分放大器为1级差分放大器。基于上述技术方案，本专利技术实施例提供的上述方案，当采用本申请实施例公开的模拟量信号采集通道电路检测模拟量信号时，检测对象的输出信号经四线制变送器检测后输出与检测对象的输出信号相对应的差分信号，所述四线制变送器的输出信号流过所述电流采集电路的采样电阻，通过所述采样电阻、差分放大器和ADC转换电路检测所述检测对象的输出电流。当其中一个模拟量信号采集通道电路因故障而导致所述采样对象的电流无法输入至所述模拟量信号采集通道电路时，加载在所述第一稳压二极管两端的电压增大，所述第一稳压二极管被击穿，所述检测对象的输出信号流入所述第一稳压二极管后，进入另一个模拟量信号采集通道电路的四线制变送器，此时，采用冗余的模拟量信号采集通道电路(所述另一个模拟量信号采集通道电路)对所述检测对象的输出电流进行检测，实现了模拟量信号采集通道电路的冗余，防止了因模拟量信号采集通道电路故障而导致正常生产无法运行的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例公开的一种模拟量信号采集通道电路的结构示意图；图2为本申请实施例公开的一种模拟量信号采集通道电路的使用场景示意图；图3为本申请实施例公开的四线制变送器与所述采样电阻之间的前级保护电路的结构示意图；图4为本申请实施例公开的采样电阻与所述差分放大器之间的第一滤波电路的结构示意图；图5为本申请实施例公开的分放大器和所述ADC转换电路之间的第二滤波电路的结构示意图；图6为本申请实施例公开的ADC转换电路前级防护电路的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术基于原系统设计原理，增加冗余采集功能，产品正常工作期间，根据用户需要正常输入现场模拟信号采集值，若其中一个模块出现故障不能正常采集，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟量信号采集通道电路，其特征在于，包括：/n四线制变送器、电流采集电路、差分放大器和ADC转换电路；/n其中，所述四线制变送器的输出端与电流采集电路的输入端相连，所述差分放大器的输入端与所述电流采集电路的输出端相连，所述ADC转换电路输入端与所述差分放大器的输出端相连，所述ADC转换电路的输出端与目标MCU的信号输入端相连；/n其中，所述四线制变送器的正输入端与检测对象的正输出端相连；所述四线制变送器的负输出输入端与另一模拟量信号采集通道电路的四线制变送器的正输入端相连，所述另一模拟量信号采集通道电路的四线制变送器的负输入端与所述检测对象的负输出端相连；/n所述四线制变送器的正输入端和负输入端之间设置有第一稳压二极管。/n

【技术特征摘要】
1.一种模拟量信号采集通道电路，其特征在于，包括：
四线制变送器、电流采集电路、差分放大器和ADC转换电路；
其中，所述四线制变送器的输出端与电流采集电路的输入端相连，所述差分放大器的输入端与所述电流采集电路的输出端相连，所述ADC转换电路输入端与所述差分放大器的输出端相连，所述ADC转换电路的输出端与目标MCU的信号输入端相连；
其中，所述四线制变送器的正输入端与检测对象的正输出端相连；所述四线制变送器的负输出输入端与另一模拟量信号采集通道电路的四线制变送器的正输入端相连，所述另一模拟量信号采集通道电路的四线制变送器的负输入端与所述检测对象的负输出端相连；
所述四线制变送器的正输入端和负输入端之间设置有第一稳压二极管。


2.根据权利要求1所述的模拟量信号采集通道电路，其特征在于，所述电流采集电路为采样电阻，所述采样电阻的第一端作为所述电流采集电路的输入端，所述采样电阻的第二端作为所述电流采集电路的输出端。


3.根据权利要求2所述的模拟量信号采集通道电路，其特征在于，四线制变送器还包括：
设置在所述四线制变送器与所述采样电阻之间的前级保护电路；
所述前级保护电路包括：
第一熔断保护器，所述第一熔断保护器的第一端与所述四线制变送器的正输出端相连；
第二熔断保护器，所述第二熔断保护器第一端与所述四线制变送器的负输出端相连；
瞬态电压抑制二极管，所述瞬态电压抑制二极管的第一端与所述第一熔断保护器的第二端相连、第二端与所述第二熔断保护器的第二端相连；
稳压电容，所述稳压电容与所述瞬态电压抑制二极管并联；
第一电感，所述第一电感的第一端与所述瞬态电压抑制二极管的第一端，所述第一电感的第二端用于与所述采样电阻的第一端相连；
第二电感，所述第二电感的第一端与所述瞬态电压抑制二极管的第二端，所述第二电感的第二端用于与所述采样电阻的第二端相连。


4.根据权利要求2所述的模拟量信号采集通道电路，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，尹俊杰，
申请(专利权)人：北京和利时智能技术有限公司，宁波和利时智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11