一种宽采集范围高精度电阻采集电路以及采集方法技术

本发明专利技术提供一种宽采集范围高精度电阻采集电路及采集方法，电路包括内部电阻组件，差分运放、AD转换芯片、处理器，方法包括所述差分运放采集外部待测电阻的分压，AD转换芯片将分压值转换为数字信号传递给处理器，处理器计算获得外部待测电阻阻值。本发明专利技术利用多路模拟开关和多个内部电阻一一对应的方式可以选取合适的内部电阻阻值，有效提高采集精度。

A wide range and high precision resistance acquisition circuit and acquisition method

【技术实现步骤摘要】
一种宽采集范围高精度电阻采集电路以及采集方法
本专利技术涉及一种电阻采集电路，特别涉及种宽采集范围高精度电阻采集电路以及采集方法，该电路可以根据外部采集电阻的大小对电路采集精度进行自动调整。
技术介绍
在航空电子设备控制领域，电阻采集常用于温度测量领域，随着航空电子技术的发展，航空电子设备功率越来越大，为了保证设备和人员的安全，飞机对于自身各个部分温度测量的要求越来越高。飞机各个部分的实际温度差别较大，例如发动机温度可能高达上千摄氏度，而飞机驾驶舱空调温度则在20～30摄氏度的一个温度范围，因此对温度的测量很难使用同一种电路进行精确测量。传统的温度采集是由不同的传感器将温度值上报给不同的控制器，这样造成航空电子设备种类繁多，给飞机的设计和维护造成了巨大的成本和难度，并且降低了飞机的任务可靠性。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题：本专利技术的目的是提供一种宽采集范围高精度电阻采集电路，可以方便飞机温度采集传感器和接口控制器的统型，降低飞机的设计和维护成本，提高任务可靠性。本专利技术的技术方案：本专利技术提供一种宽采集范围高精度电阻采集电路，包括内部电阻组件，差分运放、AD转换芯片、处理器，所述差分运放采集外部待测电阻的分压，AD转换芯片将分压值转换为数字信号传递给处理器，处理器计算获得外部待测电阻阻值。优选的，所述的一种宽采集范围高精度电阻采集电路，所述内部电阻组件包括多路模拟开关和多个内部电阻，所述多路模拟开关和多个内部电阻一一对应，所述多个内部电阻阻值不同。优选的，所述的一种宽采集范围高精度电阻采集电路，所述内部分压电阻的一端连接在一起，连接内部15V精准电压源，所述内部分压电阻的另一端分别接入多路模拟开关的输入通道中，多路模拟开关的输出分别接外部待测电阻和差分运放的输入正端，外部待测电阻的另一端接入公共地和差分运放的负端。优选的，所述的一种宽采集范围高精度电阻采集电路，差分运放输出端连接AD转换芯片的输入端，AD转换芯片的输出端连接处理器，处理器连接多路模拟开关，处理器对多路模拟开关进行控制。本专利技术还提供了一种采集电阻阻值的方法，利用差分运放采集外部待测电阻的分压，AD转换芯片将分压值转换为数字信号传递给处理器，处理器计算获得外部待测电阻阻值，其中还包括内部电阻组件，所述内部电阻组件中，多路模拟开关和多个内部电阻一一对应，处理器控制多路模拟开关接通对应内部电阻。优选的，所述的一种采集电阻阻值的方法，具体包括以下步骤：步骤1处理器控制多路模拟开关，将内部电阻阻值最大的内部电阻与外部待测电阻互相连接，差分运放采集外部待测电阻的分压，处理器根据预存的电压范围判断采集的电压值是否在范围内，若在范围内则计算电阻值，若不符合则进入步骤2；步骤2处理器得到步骤1所采集到的电压值之后，根据所述电压值匹配合适的内部电阻阻值，处理器控制多路模拟开关，将匹配的内部电阻与外部待测电阻相连接；步骤3检测外部待测电阻分压，并计算阻值。本专利技术通过多路模拟开关可以对内部电阻进行切换，通过改变内部电阻的电阻值来对外部电阻分压进行调整，可以始终将外部电阻分压调整在一个适合后端运放与AD采集的范围内，可以有效提高电阻采集在全量程范围的精度。附图说明图1为本专利技术的一种宽采集范围高精度电阻采集电路示意图。具体实施方式参见图1本电路具有多个内部分压电阻，内部分压电阻的一端连接在一起接内部15V精准电压源，另一端分别接入多路模拟开关的输入通道中，多路模拟开关的输出分别接外部待测电阻和运算放大器的输入正端，外部待测电阻的另一端接入公共地和运算放大器的负端，运算放大器输出的电压接入AD转换芯片的输入接口，运算放大器采集的电压值经过AD芯片的转换后将数字信号传送给处理器，处理器来进行最终的运算和对多路模拟开关进行控制。初始情况下，多路模拟开关并不接通，此时外部待测电阻因没有电流流过，运放两端电压为接地电压，此时A/D转换芯片采集到的经过运放的电压为0V。对外部电阻的采集分为两步：第一步，通过控制多路模拟开关的通断，将内部分压电阻阻值最大的内部电阻与外部待测电阻互相连接，例如图1中内部电阻最大为5KΩ，此时接在运算放大器输入端的电压为V_1＝15V/(R_待测+5KΩ)×R_待测。若R待测即外部待测电阻阻值比较小的话，此时V1为一个比较小的电压值，容易被内部地或者15V电压源的波动所影响，电阻值测量不够精确。第二步，处理器得到第一步所采集到的电压值之后，根据软件预先编制的电压范围和切档的机制，将控制多路模拟开关，将合适的内部分压电阻与外部待测电阻相连接，此时接在运算放大器输入端的电压V_2＝15V/(R_待测+R_内部)×R_待测。此时内部分压电阻R内部与外部待测电阻R待测的分压关系合理，V2电压值为一个比较适合采集的大小，抗干扰能力和采集精度都有所提高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽采集范围高精度电阻采集电路，其特征在于，包括内部电阻组件，差分运放、AD转换芯片、处理器，所述差分运放采集外部待测电阻的分压，AD转换芯片将分压值转换为数字信号传递给处理器，处理器计算获得外部待测电阻阻值。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽采集范围高精度电阻采集电路，其特征在于，包括内部电阻组件，差分运放、AD转换芯片、处理器，所述差分运放采集外部待测电阻的分压，AD转换芯片将分压值转换为数字信号传递给处理器，处理器计算获得外部待测电阻阻值。


2.根据权利要求1所述的一种宽采集范围高精度电阻采集电路，其特征在于，所述内部电阻组件包括多路模拟开关和多个内部电阻，所述多路模拟开关和多个内部电阻一一对应，所述多个内部电阻阻值不同。


3.根据权利要求2所述的一种宽采集范围高精度电阻采集电路，其特征在于，所述内部分压电阻的一端连接在一起，连接内部15V精准电压源，所述内部分压电阻的另一端分别接入多路模拟开关的输入通道中，多路模拟开关的输出分别接外部待测电阻和差分运放的输入正端，外部待测电阻的另一端接入公共地和差分运放的负端。


4.根据权利要求3所述的一种宽采集范围高精度电阻采集电路，其特征在于，差分运放输出端连接AD转换芯片的输入端，AD转换芯片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆立雄，任晓琨，刘夏青，李林，张旭洲，樊瑞，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61