一种模数变换电路制造技术

本发明专利技术公开了一种模数变换电路，所述电路包括传感器、采样保持电路和n条支路，每条支路上配置一个编码组件；传感器将待转换的模拟信号转换为对应电压值的电流；第i支路上的编码部件将传感器的电压取值范围等分为2

【技术实现步骤摘要】
一种模数变换电路


[0001]本专利技术涉及模数变换
，具体地说，涉及一种模数变换电路。

技术介绍

[0002]自动控制系统中，被控制或被测量的对象大多是变化的物理量，这种连续变化的物理量是指在时间上和数值上都连续变化的量也被称作模拟量。当用单片机参与测量或计算时，需要将模拟量转变为数字量才能被单片机接受。能够将模拟量转换为数字量的器件成为模数转换器，简称ADC或A/D。
[0003]ADC芯片一般包含操作寄存器、中断寄存器和转换存储控制器，传统ADC芯片的生产工序复杂，ADC芯片有一个步骤需要消除ADC发泡剂工序产生的酸雾和杂质，这样才能保住转换信号的精度。在制造上，芯片制造对机器和环境的要求颇高，因此传统模数转换器的制作工艺要求和成本较高。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提出一种模数变换电路，无须复杂的工艺和精度要求，采用低成本电路实现模数变换。
[0005]本专利技术实施例提供一种模数变换电路，所述电路包括传感器、采样保持电路和n条支路，每条支路上配置一个编码组件；传感器将待转换的模拟信号转换为对应电压值的电流，经过所述采样保持电路输入n条支路，各支路上的编码组件根据输入的电流输出编码值0或编码值1；n条支路的编码值按支路序号从小到大的顺序输出后得到模数变换结果；
[0006]设定第i支路上的编码部件将传感器的电压取值范围等分为2
i
‑1个断通周期，每个断通周期的前半段为断电区间，后半段为通电区间，其中，i＝1，2，
>…
，n，n为大于0的整数；
[0007]每条支路上的编码组件在通入电流后，根据电压值落于断电区间还是通电区间决定输出的编码值：当电压值落于断电区间时输出编码值0，当电压值落于通电区间时输出编码值1；
[0008]n条支路的编码值按支路序号从小到大的顺序输出为一串n位的01数字序列，得到该模拟信号的二进制数字信号结果。
[0009]作为一种优选方案，所述电路中的编码组件为匝式断通周期组件；
[0010]匝式断通周期组件由一个筒形密闭容器、匝线、浮标三部分组成；
[0011]安装于第i支路的匝式断通周期组件，其匝线在筒形密闭容器的刻度区间内缠绕2
i
‑1匝，从而将电压值取值范围等分为2
i
‑1个断通周期；
[0012]匝线对筒形密闭容器缠绕整数圈，每一圈的前半圈与筒形密闭容器绝缘，后半圈与筒形密闭容器导电，筒形密闭容器与匝线绝缘的半侧称为绝缘侧，与匝线导电的半侧称为导电侧，匝线每一圈经过一个绝缘侧和一个导电侧，构成一个断通周期；
[0013]筒形密闭容器内含绝缘液体，液体液面受电压值控制，停留在电压值对应的刻度
上，液面刻度其中，v
in
为输入电流的电压值，v
max
为所述传感器的额定最大电压值，H为筒形密闭容器的最高刻度；
[0014]浮标始终处于筒形密闭容器内液体的液面上，并且串接于匝线上，始终沿匝线的轨迹移动，因此浮标始终位于液面与匝线的交点处；
[0015]当浮标停留于筒形密闭容器绝缘侧时，匝式断通周期组件不导电，所在支线输出编码值0；当浮标停留于筒形密闭容器导电侧时，匝式断通周期组件导电，所在支线输出编码值1。
[0016]作为上述方案的并列方案，所述电路中的编码组件为旋式断通周期组件；
[0017]旋式断通周期组件由输入导线、旋转指针、绝缘底盘、导电片、输出导线五部分组成；
[0018]输入导线与旋转指针根部相连，输出导线与导电片相连，旋转指针为导电材质；
[0019]绝缘底盘整体绝缘，在其指针旋转的后半圆上覆盖导电片，构成前半圆绝缘，后半圆导电的布局，旋转指针由初始位置每旋转一圈即经历一次断通周期；
[0020]旋转指针受电流驱动旋转，当电流的电压值为v
in
时，位于第i支路的旋转指针的总旋转度数其中，v
in
为输入电流的电压值，v
max
为所述传感器的额定最大电压值，n为支路总数；
[0021]旋转指针完成上述旋转度数后，如果停留在导电片上，则输入导线和输出导线连通，旋式断通周期组件通电，该支路输出的编码值为1；如果停留在绝缘底盘上，则输入导线和输出导线不连通，旋式断通周期组件不通电，该支路输出的编码值为0。
[0022]作为上述方案的并列方案，所述电路中的编码组件为扇式断通周期组件；
[0023]扇式断通周期组件由输入导线、旋转指针、扇式底盘、输出导线四部分组成；
[0024]输入导线与旋转指针根部相连，旋转指针为导电材质；
[0025]第i支路上的扇式底盘等分为2
i
个扇区，扇区分两种，一种是采用绝缘材质的绝缘扇区，一种是采用导电材质的导电扇区；绝缘扇区和导电扇区交替排布，将整个扇式底盘划分为2
i
‑1个断通周期；
[0026]输出导线与所有的导电扇区相连接，扇式断通周期组件上的旋转指针受电流驱动旋转，各支路上的扇式断通周期组件的指针在相同电压值下的旋转度数相同，均为其中，v
in
为输入电流的电压值，v
max
为所述传感器的额定最大电压值；
[0027]当指针落于导电扇区时，输入导线和输出导线连通，扇式断通周期组件通电，该支路输出的编码值为1；当指针落于绝缘扇区时，输入导线和输出导线不连通，扇式断通周期组件不通电，该支路输出的编码值为0。
[0028]本专利技术提供一种模数变换电路，包括传感器、采样保持电路和n条支路，每条支路上配置一个编码组件；传感器将待转换的模拟信号转换为对应电压值的电流；各支路上的编码组件根据输入的电流输出编码值0或编码值1；n条支路的编码值按支路序号从小到大的顺序输出后得到模数变换结果；设定第i支路上的编码部件将传感器的电压取值范围等分为2
i
‑1个断通周期，每个断通周期的前半段为断电区间，后半段为通电区间，其中，i＝1，
2，
…
，n，n为大于0的整数；每条支路上的编码组件在通入电流后，通过判断电压值落于断电区间还是通电区间决定输出的编码值：当电压值落于断电区间时输出编码值0，当电压值落于通电区间时输出编码值1；n条支路的编码值按支路序号从小到大的顺序输出为一串n位的01数字序列，得到该模拟信号的二进制数字信号结果。利用二进制编码的断通周期的特性，无须复杂的工艺和精度要求，采用低成本电路实现模数变换。
附图说明
[0029]图1是本专利技术实施例提供的一种模数变换电路的结构示意图；
[0030]图2是本专利技术实施例提供的二进制数字与其所编码的十进制数字的对应示意图；
[0031]图3是本专利技术实施例提供的编码组件的结构示意图；
[0032]图4是本专利技术另一实施例提供的编码组件的结构示意图；
[0033]图5是本专利技术又一实施例提供的一种模数变换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模数变换电路，其特征在于，所述电路包括传感器、采样保持电路和n条支路，每条支路上配置一个编码组件；传感器将待转换的模拟信号转换为对应电压值的电流，经过所述采样保持电路输入n条支路，各支路上的编码组件根据输入的电流输出编码值0或编码值1；n条支路的编码值按支路序号从小到大的顺序输出后得到模数变换结果；设定第i支路上的编码部件将传感器的电压取值范围等分为2
i
‑1个断通周期，每个断通周期的前半段为断电区间，后半段为通电区间，其中，i＝1，2，
…
，n，n为大于0的整数；每条支路上的编码组件在通入电流后，根据电压值落于断电区间还是通电区间决定输出的编码值：当电压值落于断电区间时输出编码值0，当电压值落于通电区间时输出编码值1；n条支路的编码值按支路序号从小到大的顺序输出为一串n位的01数字序列，得到该模拟信号的二进制数字信号结果。2.根据权利要求1所述的模数变换电路，其特征在于，所述电路中的编码组件为匝式断通周期组件；匝式断通周期组件由一个筒形密闭容器、匝线、浮标三部分组成；安装于第i支路的匝式断通周期组件，其匝线在筒形密闭容器的刻度区间内缠绕2
i
‑1匝，从而将电压值取值范围等分为2
i
‑1个断通周期；匝线对筒形密闭容器缠绕整数圈，每一圈的前半圈与筒形密闭容器绝缘，后半圈与筒形密闭容器导电，筒形密闭容器与匝线绝缘的半侧称为绝缘侧，与匝线导电的半侧称为导电侧，匝线每一圈经过一个绝缘侧和一个导电侧，构成一个断通周期；筒形密闭容器内含绝缘液体，液体液面受电压值控制，停留在电压值对应的刻度上，液面刻度其中，v
in
为输入电流的电压值，v
max
为所述传感器的额定最大电压值，H为筒形密闭容器的最高刻度；浮标始终处于筒形密闭容器内液体的液面上，并且串接于匝线上，始终沿匝线的轨迹移动，因此浮标始终位于液面与匝线的交点处；当浮标停留于筒形密闭容器绝缘侧时，匝式断通周期组件不导电，所在支线输出编码值0；当浮标停留于筒形密闭容器导电侧时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国流，
申请(专利权)人：张国流，
类型：发明
国别省市：