一种通道可复用的电压电流模拟量采集电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种通道可复用的电压电流模拟量采集电路，其包括模数转换器、滤波电容、下拉电阻、双向TVS管和采样电阻，滤波电容的一端、下拉电阻的一端、双向TVS管的一端相连接形成的第一公共连接端分别与模数转换器的其中一个模拟量采集通道和采样电阻的一端连接，滤波电容的另一端、下拉电阻的另一端、双向TVS管的另一端相连接形成的第二公共连接端与模数转换器的接地端连接且接地，采样电阻的一端作为电流输入端，采样电阻的另一端作为电压输入端，第二公共连接端作为GND端，采集电压时电流输入端悬空，采集电流时电压输入端通过跳线与GND端连接；优点是其利用一个模拟量采集通道既可采集电压又可采集电流，且其具有良好的抗干扰能力。好的抗干扰能力。好的抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种通道可复用的电压电流模拟量采集电路


[0001]本技术涉及一种信号采集电路，尤其是涉及一种通道可复用的电压电流模拟量采集电路。

技术介绍

[0002]目前，在模拟量采集现场应用中，有时同时需要电压和电流两个模拟量。然而，现有的模拟量采集模块一般只能采集电压或只能采集电流，如果同时需要电压和电流两个模拟量，那么就需要两个不同的采集通道用于分别采集电压和采集电流，然而这样会占用较多的通道资源，并且会增加模拟量采集模块的电路成本。除此之外，在一些恶劣的工况环境中，比如采煤行业等，通常模拟量采集的稳定性受环境影响较大，而现有的模拟量采集模块在噪声处理以及静电防护上还有待加强。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是提供一种通道可复用的电压电流模拟量采集电路，其利用一个模拟量采集通道既可采集电压又可采集电流，且其具有良好的抗干扰能力。
[0004]本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种通道可复用的电压电流模拟量采集电路，其特征在于：包括模数转换器、滤波电容、下拉电阻、双向TVS(Transient Voltage Suppressor)管和采样电阻，所述的滤波电容、所述的下拉电阻、所述的双向TVS管并联连接，所述的滤波电容的一端、所述的下拉电阻的一端、所述的双向TVS管的一端相连接形成的第一公共连接端分别与所述的模数转换器的其中一个模拟量采集通道和所述的采样电阻的一端连接，所述的滤波电容的另一端、所述的下拉电阻的另一端、所述的双向TVS管的另一端相连接形成的第二公共连接端与所述的模数转换器的接地端连接且接地，所述的采样电阻的一端作为电流输入端，所述的采样电阻的另一端作为电压输入端，所述的第二公共连接端作为GND端，采集电压时所述的电流输入端悬空，采集电流时所述的电压输入端通过跳线与所述的GND端连接。
[0005]所述的下拉电阻的阻值远大于所述的采样电阻的阻值，这样可以确保电压模拟量输入时下拉电阻和采样电阻产生的分压可忽略不计。
[0006]所述的下拉电阻的阻值至少为所述的采样电阻的阻值的200倍。
[0007]采集电压时所述的电压输入端接被采集对象的电压正端、所述的GND端接被采集对象的电压负端。
[0008]采集电流时所述的电流输入端接被采集对象的电流正端、所述的GND端接被采集对象的电流负端。
[0009]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0010]1)该电压电流模拟量采集电路只用到了模数转换器的一个模拟量采集通道，在需要采集电压时使电流输入端悬空、且使电压输入端和GND端与被采集对象连接，在需要采集
电流时使电压输入端通过跳线与GND端连接、且使电流输入端和GND端与被采集对象连接，即一个模拟量采集通道既可以实现电压采集又可以实现电流采集，方便了客户根据需求灵活使用；且由于只需一个模拟量采集通道，因此模拟量采集通道占用资源少，电路成本低。
[0011]2)该电压电流模拟量采集电路采用的滤波电容可以有效滤除模拟量信号中叠加的噪声，采用的双向TVS管能够起到静电防护的作用，因此具有良好的抗干扰能力，使得该电压电流模拟量采集电路适用于工业环境恶劣工况。
附图说明
[0012]图1为本技术的电压电流模拟量采集电路的电路图；
[0013]图2为使用本技术的电压电流模拟量采集电路采集电压时的接线示意图；
[0014]图3为使用本技术的电压电流模拟量采集电路采集电流时的接线示意图。
具体实施方式
[0015]以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。
[0016]本技术提出的一种通道可复用的电压电流模拟量采集电路，如图1所示，其包括模数转换器U1、滤波电容C1、下拉电阻R1、双向TVS(Transient Voltage Suppressor)管D1和采样电阻R2，滤波电容C1、下拉电阻R1、双向TVS管D1并联连接，滤波电容C1的一端、下拉电阻R1的一端、双向TVS管D1的一端相连接形成的第一公共连接端分别与模数转换器U1的其中一个模拟量采集通道CHx和采样电阻R2的一端连接，滤波电容C1的另一端、下拉电阻R1的另一端、双向TVS管D1的另一端相连接形成的第二公共连接端与模数转换器U1的接地端GND连接且接地，采样电阻R2的一端作为电流输入端11，采样电阻R2的另一端作为电压输入端12，第二公共连接端作为GND端13；如图2所示，采集模拟量电压时电流输入端11悬空、电压输入端12接被采集对象的电压正端、GND端13接被采集对象的电压负端；如图3所示，采集模拟量电流时电压输入端12通过跳线14与GND端13连接、电流输入端11接被采集对象的电流正端、GND端13接被采集对象的电流负端。
[0017]在本实施例中，下拉电阻R1的阻值远大于采样电阻R2的阻值，这样可以确保电压模拟量输入时下拉电阻R1和采样电阻R2产生的分压可忽略不计，如下拉电阻R1的阻值至少为采样电阻R2的阻值的200倍。
[0018]在本实施例中，模数转换器U1采用市售的模数转换器；滤波电容C1用于有效滤除模拟量信号中叠加的噪声；下拉电阻R1和采样电阻R2均为市售的电阻，下拉电阻R1在模拟量输入悬空时能够确保输入是零值，电流经过采样电阻R2转换为电压信号输入到模拟量采集通道中；双向TVS管D1采用市售的双向TVS管，其起到静电防护的作用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通道可复用的电压电流模拟量采集电路，其特征在于：包括模数转换器、滤波电容、下拉电阻、双向TVS管和采样电阻，所述的滤波电容、所述的下拉电阻、所述的双向TVS管并联连接，所述的滤波电容的一端、所述的下拉电阻的一端、所述的双向TVS管的一端相连接形成的第一公共连接端分别与所述的模数转换器的其中一个模拟量采集通道和所述的采样电阻的一端连接，所述的滤波电容的另一端、所述的下拉电阻的另一端、所述的双向TVS管的另一端相连接形成的第二公共连接端与所述的模数转换器的接地端连接且接地，所述的采样电阻的一端作为电流输入端，所述的采样电阻的另一端作为电压输入端，所述的第二公共连接端作为GND端，采集电压时所述的电流输入端悬空，采集电流时所述的电压输...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺尊义，童俞锋，陈超旭，胡锋，戴行滕，张奇之，
申请(专利权)人：宁波安信数控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：