一种加速度信号采集模块制造技术

本发明专利技术涉及一种加速度信号采集模块，包括供电电路、运放电路、模数电路和通信电路，供电电路输入端与外部电源电性连接，供电电路的输出端分别电性连接运放电路、模数电路和通信电路；运放电路接收来自外部多路加速度传感器的信号、并输出单端信号给模数电路，模数电路将模拟信号量转换成数字信号量给通信电路，通信电路将数字信号传递给外部控制器；供电电路包括滤波电路、降压开关电路、稳压电路和负压产生电路，外部电源通过滤波电路后，第一路给运放电路供电；第二路给模数电路和通信电路供电；第三路给外部多路加速度传感器供电。本发明专利技术的加速度信号采集模块，能有效解决现有加速度信号采集仅能实现单路采集的问题，无法实现多路加速度采集。多路加速度采集。多路加速度采集。

【技术实现步骤摘要】
一种加速度信号采集模块


[0001]本专利技术涉及模数采集
，具体涉及一种加速度信号采集模块。

技术介绍

[0002]DC
‑
DC降压模块是一种带反馈的直流转直流降压开关稳压器，根据反馈值调节合理的MOS开关占空比，从应用的输入电压乘以占空比，产生经过调节的输出电压。MOS管是金属、氧化物、半导体场效应晶体管，或者称是金属—绝缘体、半导体。
[0003]加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。市场中常见的加速度传感器分为三大类别，分别为压电式、压阻式和电容式。其中，压电式加速度传感器的构造是利用了弹簧质量系统的原理。敏感芯体质量受振动加速度作用后产生一个与加速度成正比的力，压电材料受此力作用后沿其表面形成与此力成正比的电荷信号，从而能采集到数据。压阻式加速度传感器的敏感芯体为半导体材料制成的电阻测量电桥，其结构动态模型仍然是弹簧质量系统。电容式加速度传感器的结构形式也采用了弹簧质量系统，当质量受加速度作用运动而改变质量块与固定电极之间的间隙进而使电容值产生变化。
[0004]在生活中或是生产中，越来越多的场合要用到加速度信号的采集以及用采集到的信号控制被控对象。例如：基于重力感应的游戏、手持娱乐设备，多媒体教学系统等等。在航空航天、机器人、机械控制等多个领域也都要用到倾角测量技术，因此加速度信号的采集至关重要。但是目前多是单路加速度信号采集，还无法做到多路加速度信号采集。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种加速度信号采集模块，能有效解决现有加速度信号采集仅能实现单路采集的问题，无法实现多路加速度采集。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用了以下技术方案：
[0007]一种加速度信号采集模块，包括供电电路、运放电路、模数电路和通信电路，供电电路的输入端与外部电源电性连接，供电电路的输出端分别电性连接运放电路、模数电路和通信电路；运放电路接收来自外部多路加速度传感器的信号、并输出单端信号给模数电路，模数电路将模拟信号量转换成数字信号量给通信电路，通信电路将数字信号传递给外部控制器；
[0008]所述供电电路包括滤波电路、降压开关电路、稳压电路和负压产生电路，外部电源通过滤波电路后，第一路通过降压开关电路、稳压电路和负压产生电路给运放电路供电；第二路通过降压开关电路、降压电路给模数电路和通信电路供电；第三路通过滤波电容后电性连接运放电路的端子P1/P2给外部多路加速度传感器供电。
[0009]进一步地，所述运放电路包括前级差分运放输入电路和后级运放电路，所述前级差分运放输入电路包括运放芯片U3、运放芯片U4、运放芯片U8、运放芯片U9、运放芯片U13、运放芯片U14、运放芯片U16和运放芯片U17，且前级差分运放输入电路接收外部多路加速度传感器信号并输出信号连接到后级运放电路，所述后级运放电路包括运放芯片U18、运放芯
片U19、运放芯片U20和运放芯片U21，且后级运放电路输出单端信号给模数电路。
[0010]进一步地，所述模数电路包括运放芯片U15A和运放芯片U15B，运放芯片U15A接收从运放电路输出的模拟信号，并转换为数字信号；参考电压REF1提供参考基准电压给运放芯片U15B；所述通信电路包括运放芯片U15C，并通过通信协议将数字信号传输给外部控制器。
[0011]更进一步地，所述运放芯片U15A、运放芯片U15B以及运放芯片U15C由AD7616芯片构成，AD7616芯片的引脚1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80构成运放芯片U15A；AD7616芯片的引脚31、32、33、34、35、36、49、50、51、52、69、70构成运放芯片U15B；AD7616芯片的引脚37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、53、54、55、56、57、58、59、60构成运放芯片U15C。
[0012]上述技术方案中提供的加速度信号采集模块，外部电源与供电电路相连，供电电路分别给加速度传感器、运放电路、模数电路和通信电路供电，运放电路接收来自外部多路加速度传感器的信号、并输出单端信号给模数电路，模数电路将模拟信号量转换成数字信号量，并输送至通信电路，通信电路通过端子将数字信号传递给外部控制器；该采集模块的工作原理是加速度传感器信号通过运放电路和模数转化电路后变为数字信号，通过通信电路传输给外部控制器，该方式能够将多路加速度传感器的信号同时采集，有效解决现有加速度信号采集模块无法进行多路加速度传感器信号采集的问题。
附图说明
[0013]图1为本专利技术所述加速度信号采集模块的外围电路连接图；
[0014]图2为本专利技术所述供电电路的原理图；
[0015]图3为本专利技术所述运放电路的原理图；
[0016]图4为本专利技术所述模数电路的原理图；
[0017]图5为本专利技术所述通信电路的原理图；
[0018]图6为本专利技术所述运放电路P1端子的引脚连接图；
[0019]图7为本专利技术所述运放电路P2端子的引脚连接图。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本专利技术的一种或几种具体的实施方式，并不对本专利技术具体请求的保护范围进行严格限定。
[0021]本专利技术采取的技术方案如图1所示，一种加速度信号采集模块，包括供电电路、运放电路、模数电路和通信电路，供电电路的输入端与外部电源电性连接，供电电路的输出端分别电性连接运放电路、模数电路和通信电路；运放电路接收来自外部多路加速度传感器的信号、并输出单端信号给模数电路，模数电路将模拟信号量转换成数字信号量给通信电路，通信电路通过端子P3将数字信号传递给外部控制器，端子P3的引脚连接图如图5所示。
[0022]如图2所示，供电电路包括由电容Cp2、电容Cp3、电感线圈Lp1、电容Cp1、电容Cp4组成的滤波电路，由电源U1和电容Cp5、电容C2、电感线圈L1、二极管D1、电阻R8、电阻R14、电容
C3、电容Ca1、电容Ca2组成的降压开关电路，由电源U2、电感线圈L2、电容Ca3、电阻R1、电容CE1、电容C1组成的稳压电路以及由电源U5和电容C4、电容C5、电阻R25、电阻R27、电阻R26、电容CE2、电感线圈L3、二极管D2、电容CE5、电感线圈L4、电容C12、电容C13组成的负压产生电路，外部电源通过滤波电路后，第一路通过降压开关电路、稳压电路和负压产生电路给运放电路供电；第二路通过降压开关电路、降压电路给模数电路和通信电路供电；第三路包括电源U6、电源U7、电源U11、电源U12分别通过滤波电容CE3、电容C10(电源U6)，电容CE4、电容C11(电源U7)，电容CE7、电容C15(电源U11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加速度信号采集模块，其特征在于：包括供电电路、运放电路、模数电路和通信电路，所述供电电路的输入端与外部电源电性连接，供电电路的输出端分别电性连接运放电路、模数电路和通信电路；所述运放电路接收来自外部多路加速度传感器的信号、并输出单端信号给模数电路，模数电路将模拟信号量转换成数字信号量、并输出至通信电路，通信电路将数字信号传递给外部控制器；所述供电电路包括滤波电路、降压开关电路、稳压电路和负压产生电路，外部电源通过滤波电路后，第一路通过降压开关电路、稳压电路和负压产生电路给运放电路供电；第二路通过降压开关电路、降压电路给模数电路和通信电路供电；第三路通过滤波电容后电性连接运放电路的端子P1/P2给外部多路加速度传感器供电。2.根据权利要求1所述的加速度信号采集模块，其特征在于：所述运放电路包括前级差分运放输入电路和后级运放电路，所述前级差分运放输入电路包括运放芯片U3、运放芯片U4、运放芯片U8、运放芯片U9、运放芯片U13、运放芯片U14、运放芯片U16和运放芯片U17，且前级差分运放输入电路接收外部多路加速度传感器信号并输出信号连接到后级运放电路，所述后级运放电路包括运放芯片U18、运放芯片U19、运放芯片U20和运放芯片U21，且后级运放电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：田伟，李广辉，
申请(专利权)人：南京金邦动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：