电流信号采集电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种电流信号采集电路，包括多个前端信号处理电路、与前端信号处理电路一一对应的光耦继电器、运放电路、模数转换电路、光耦隔离电路和控制模块；前端信号处理电路用于将电流信号转换为电压信号；光耦继电器与对应的前端信号处理电路和控制模块相连，用于在控制模块的控制下选通；运放电路与光耦继电器相连，用于对所选通的光耦继电器传送来的电压信号进行共模误差抑制，并进行放大；模数转换电路与运放电路相连，用于将放大后的电压信号转换为数字电压信号；光耦隔离电路与模数转换电路和控制模块相连，用于将数字电压信号隔离后传送至控制模块。本实用新型专利技术的电流信号采集电路实现多通道、宽量程电流信号采集，具备双向隔离功能。备双向隔离功能。备双向隔离功能。

【技术实现步骤摘要】
电流信号采集电路


[0001]本技术涉及信号采集的
，特别是涉及一种电流信号采集电路。

技术介绍

[0002]目前，电磁环境恶劣的工业现场的模拟信号传输，往往更倾向于使用电流信号，这是因为电流信号受噪声干扰小。根据国际电工委员会(International Electrotechnical Commission，IEC)的规定，标准的工业电流制是采用4～20mA.DC的电流来传输模拟信号。一般仪器仪表的信号电流也为4～20mA.DC。因此，电流信号采集电路的应用非常广泛。
[0003]现有技术中，电流信号采样电路通常采用以下方式：
[0004]1)先采用一个精密采样电阻，将电流信号转换成电压信号，然后进行A/D转换(模数转换)，转换成数字信号以供后续电路处理。当需要采集多个独立通道的电流信号时，需要多路相同的上述电路分别实现独立通道的采集。但上述采集方式需要在每个通道设置一个模数转换芯片，提高了成本；
[0005]2)采用模拟开关实现多通道的选通，但是模拟开关不具备隔离作用，抗干扰能力差，无法适应复杂的应用环境。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种电流信号采集电路，能够实现多通道、宽量程的电流信号采集，同时具备双向隔离功能。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种电流信号采集电路，包括多个前端信号处理电路、与所述前端信号处理电路一一对应的光耦继电器、运放电路、模数转换电路、光耦隔离电路和控制模块；所述前端信号处理电路用于将电流信号转换为电压信号；所述光耦继电器与对应的前端信号处理电路和所述控制模块相连，用于在所述控制模块的控制下选通；所述运放电路与所述光耦继电器相连，用于对所选通的光耦继电器传送来的电压信号进行共模误差抑制，并进行放大；所述模数转换电路与所述运放电路相连，用于将放大后的电压信号转换为数字电压信号；所述光耦隔离电路与所述模数转换电路和所述控制模块相连，用于将所述数字电压信号隔离后传送至所述控制模块。
[0008]于本技术一实施例中，所述前端信号处理电路包括精密电阻，所述精密电阻与所述输入电流相连。
[0009]于本技术一实施例中，所述前端信号处理电路还包括滤波电路，所述滤波电路与所述精密电阻并联。
[0010]于本技术一实施例中，所述前端信号处理电路还包括静电防护电路，所述静电防护电路与所述精密电阻并联。
[0011]于本技术一实施例中，所述静电防护电路采用TVS管。
[0012]于本技术一实施例中，所述前端信号处理电路还包括限流电路，所述限流电路与所述精密电阻串联。
[0013]于本技术一实施例中，所述控制模块采用单片机或DSP控制器。
[0014]于本技术一实施例中，所述运放电路采用差分运放电路。
[0015]于本技术一实施例中，所述差分运放电路采用共模电压差分运放电路。
[0016]如上所述，本技术的电流信号采集电路，具有以下有益效果：
[0017](1)能够实现多通道、宽量程的电流信号采集，且各个通道的电流信号采集独立进行；
[0018](2)具有隔离功能，大大提高了抗干扰能力，环境适应能力强；
[0019](3)成本较低，实用性好。
附图说明
[0020]图1显示为本技术的电流信号采集电路于一实施例中的结构示意图。
[0021]图2显示为本技术的电流信号采集电路于一实施例中的电子电路示意图。
[0022]元件标号说明
[0023]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
前端信号处理电路
[0024]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
光耦继电器
[0025]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
运放电路
[0026]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
模数转换电路
[0027]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
光耦隔离电路
[0028]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制模块
具体实施方式
[0029]以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。
[0030]须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。
[0031]本技术的电流信号采集电路能够实现多通道、宽量程的电流信号采集，通过双向隔离有效提高了抗干扰能力，环境适应性强，具有很好的实用性。
[0032]如图1所示，于一实施例中，本技术的电流信号采集电路包括多个前端信号处理电路1、与所述前端信号处理电路1一一对应的光耦继电器2、运放电路3、模数转换电路4、光耦隔离电路5和控制模块6。
[0033]所述前端信号处理电路1用于将电流信号转换为电压信号。于本技术一实施例中，所述前端信号处理电路1包括精密电阻，所述精密电阻与所述输入电流相连，将所述输入电流转换为所述精密电阻两端的电压。于本技术一实施例中，所述输入电流和所述精密电阻满足关系R
×
I＜12V，其中R表示所述精密电阻，I表示所述输入电流。在满足上
述条件的前提下，所述精密电阻和所述输入电流可以自由组合。因此，只要选择合适的精密电阻，就能实现任意范围的电流信号的采集，从而实现宽量程的电流信号采集。同时，若对采样时间无严格要求，理论上，采样的通道数可无限增加，即所述前端信号处理电路和所述光耦继电器的数量不受限制。
[0034]所述光耦继电器2与对应的前端信号处理电路1和所述控制模块6相连，用于在所述控制模块6的控制下选通。具体地，多个光耦继电器均与所述控制模块6相连，所述控制模块6向选通的光耦继电器发出选通信号，被选通的光耦继电器与所述运放电路3建立连接，从而实现所述电压信号的传输。优选地，所述光耦继电器2采用型号为KAQW214A的光耦继电器芯片。该芯片具有高速切换和输入输出间完全绝缘的特点，其开通和关断时间分别为1ms和1.5ms，绝缘电压为3750VACrms。作为多通道的选择开关，所述光耦继电器2同时具备隔离功能，有效提高了电路的抗干扰能力。
[0035]所述运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流信号采集电路，其特征在于：包括多个前端信号处理电路、与所述前端信号处理电路一一对应的光耦继电器、运放电路、模数转换电路、光耦隔离电路和控制模块；所述前端信号处理电路用于将电流信号转换为电压信号；所述光耦继电器与对应的前端信号处理电路和所述控制模块相连，用于在所述控制模块的控制下选通；所述运放电路与所述光耦继电器相连，用于对所选通的光耦继电器传送来的电压信号进行共模误差抑制，并进行放大；所述模数转换电路与所述运放电路相连，用于将放大后的电压信号转换为数字电压信号；所述光耦隔离电路与所述模数转换电路和所述控制模块相连，用于将所述数字电压信号隔离后传送至所述控制模块。2.根据权利要求1所述的电流信号采集电路，其特征在于：所述前端信号处理电路包括精密电阻，所述精密电阻与输入电流相连。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张淑敏，裘宏波，方玲丽，王朝栋，
申请(专利权)人：重庆川仪自动化股份有限公司，
类型：新型
国别省市：