智能产品信号处理电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种智能产品信号处理电路，包括第1、2、3、4接口以及信号输出接口，其特征在于：第1接口经D3、R4连接M2的正相输入端；第2接口为接地口；第3接口经D6、R8连接在M2的反相输入端；第4接口经过R9与电源VP端连接；控制时，先断开所有开关管；如果是热电偶型传感器，则导通D4、D6，如果是热电阻型传感器，则导通D3、D6，如果是向外配电，则导通D7、D1；如果需要调整系数，则导通D8或/和D9。其显著效果是：电路结构简单，控制方便，同一个运算放大器可以兼容不同的传感器信号，节约了电路成本，提高了仪器仪表的兼容性，同时还能进行配电管理，提高系统的安全性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
智能产品信号处理电路
本技术涉及到信号处理电路，具体地说，是一种适应多种传感器信号采集的智能产品信号处理电路。
技术介绍
现有的工业仪表中，常常涉及到对多种参数进行检测，由此对传感器的需求越来越多，不同类型的传感器对电源的需求可能不同，所产生的信号也有所差异，要想实现同一仪表对不同传感器的兼容性，往往需要设计一种具有智能处理能力的信号处理电路。现有技术通常针对不同传感器单独设计相匹配的单元电路进行处理，仪表接口多，电路面积大，系统成本昂贵。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提出一种智能产品信号处理电路，并针对该电路提出了一种具体的控制方法，利用该电路可以实现多种传感器信号的采集，提高现场仪表的兼容性，简化电路布局，降低电路成本。为达到上述目的，本技术所采用的具体技术方案如下:一种智能产品信号处理电路，包括第I接口、第2接口、第3接口、第4接口以及信号输出接口，其关键在于:电源VCC经过电源芯片Ml和二极管DlO为所述第I接口提供电源，电源VCC经过电阻R2和电阻R7分压后作为第一基准电压端VI，电源VCC经过电阻R3和电阻R6分压后作为第二基准电压端V2，电源VCC还为运算放大器M2供电，在所述第I接口和第一基准电压端Vl之间还连接有电源保护器和开关管Dl ；所述运算放大器M2的正相输入端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与所述第I接口由开关管D3连接，电阻R4的另一端与所述第一基准电压端Vl由开关管D2连接，电阻R4的另一端与所述第二基准电压端V2由开关管D4连接，运算放大器M2的正相输入端还经过电阻R5接地；所述第2接口为接地口 ；所述第3接口经过开关管D6与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端连接在运算放大器M2的反相输入端，电阻R8的一端还连接开关管D7后接地；所述第4接口经过电阻R9与电源VP端连接；所述运算放大器M2的输出端经过电阻R13与所述信号输出接口连接，在运算放大器M2的输出端与反相输入端之间连接有电容C5，在电容C5的两端串行连接有电阻R12和电阻R9。使用过程中，热电偶型传感器连接在第2接口与第3接口上，热电阻型传感器连接在第I接口、第2接口以及第3接口上，当设备需要向外配电时，通过所述第I接口和第4接口向外配电。电路根据不同的用途可以控制不同的开关管导通，从而实现不同传感器信号的采集或者是电源管理。为了调整运算放大器M2的放大倍数，所述电阻R12和R9的公共端连接电阻RlO和开关管D8后接地，在所述电阻R12和R9的公共端还连接电阻Rll和开关管D9后接地。为了实现空载检测，所述第3接口经过电阻R13与电源VCC连接。当第3接口不连接传感器时，电源VCC可以通过电阻R13以及电阻R8向运算放大器M2的反相输入端提供一个微弱的参考电压，当第3接口连接传感器时，由于电阻R13阻值较大，该电压可以忽略不计。进一步描述，所述电阻R6的两端连接有电容C2，电阻R5的两端连接有电容C3，运算放大器M2的输出端连接有电容C4。通过增设一些滤波电容，可以保证电路运行时的稳定型，降低干扰。结合上述电路结构，本技术具体的控制方法，按照以下步骤进行:步骤1:进程开始，控制所有开关管保持断开状态；步骤2:判断是否为热电偶型传感器，如果是，则导通开关管D4和开关管D6，进入步骤5，否则进入步骤3;步骤3:判断是否为热电阻型传感器，如果是，则导通开关管D3和开关管D6，进入步骤5，否则进入步骤4;步骤4:判断是否需要向外配电，如果是，则导通开关管D7和开关管D1，进入步骤5，否则返回步骤2 ;步骤5:判断是否需要调整系数，如果是则导通开关管D8或/和开关管D9，进入步骤6，否则直接进入步骤6;步骤6:通过信号输出接口实现传感器信号的采集，最后结束控制进程。本技术的显著效果是:电路结构简单，控制方便，同一个运算放大器可以兼容不同的传感器信号，节约了电路成本，提高了仪器仪表的兼容性，同时还能进行配电管理，提高系统的安全性能。【附图说明】图1是本技术的电路原理图；图2是图1中电源保护器的电路原理图；图3是本技术的控制流程图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术的【具体实施方式】以及工作原理作进一步详细说明。如图1所示，一种智能产品信号处理电路，包括第I接口、第2接口、第3接口、第4接口以及信号输出接口，电源VCC经过电源芯片Ml和二极管DlO为所述第I接口提供电源，电源VCC经过电阻R2和电阻R7分压后作为第一基准电压端VI，电源VCC经过电阻R3和电阻R6分压后作为第二基准电压端V2，电源VCC还为运算放大器M2供电，在所述第I接口和第一基准电压端Vl之间还连接有电源保护器和开关管Dl ；所述运算放大器M2的正相输入端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与所述第I接口由开关管D3连接，电阻R4的另一端与所述第一基准电压端Vl由开关管D2连接，电阻R4的另一端与所述第二基准电压端V2由开关管D4连接，运算放大器M2的正相输入端还经过电阻R5接地；[0031 ] 所述第2接口为接地口 ；所述第3接口经过开关管D6与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端连接在运算放大器M2的反相输入端，电阻R8的一端还连接开关管D7后接地；所述第4接口经过电阻R9与电源VP端连接；所述运算放大器M2的输出端经过电阻R13与所述信号输出接口连接，在运算放大器M2的输出端与反相输入端之间连接有电容C5，在电容C5的两端串行连接有电阻R12和电阻R9。在所述电阻R12和R9的公共端连接电阻RlO和开关管D8后接地，同时，在所述电阻Rl2和R9的公共端还连接电阻Rll和开关管D9后接地。所述第3接口经过电阻Rl3与电源VCC连接。作为优选，所述电阻R6的两端连接有电容C2，电阻R5的两端连接有电容C3，运算放大器M2的输出端连接有电容C4。如图2所示，电源保护器包括本地电源输入接口 Vin和本地电源输出接口 Vout，在本地电源输入接口 Vin和本地电源输出接口 Vout之间串接有开关管D11，开关管Dll的驱动端连接在运算放大器M3的输出端上，运算放大器M3的正相输入端经过电阻R18与电源VP相连，运算放大器M3的正相输入端还经过电阻R19接地，在运算放大器M3的输出端与正相输入端之间还串接有反馈电阻R16，运算放大器M3的反相输入端经过电阻R15与本地电源输出接口 Vout相连，在电阻R15的两端还反向连接有旁通二极管D17。通常电源VP提供19V的电压源，正常情况下，运算放大器输出负电压信号，驱动开关管Dll导通，电源输入接口 Vin和电源输出接口 Vout之间存在电流流过，一旦前端设备发生短路，电源VP电压降低，使得运算放大器M3输出的电压小于开关管Dll的驱动电压，从而截断电源输入接口 Vin和本地电源输出接口 Vout之间的电流，使得后续电路停止工作，防止设备损坏。如图3所示，一种智能产品信号处理电路的控制方法，按照以下步骤进行:步骤1:进程开始，控制所有开关管保持断开状态；步骤2:判断是否为热电偶型传感器，如果是，则导通开关管D4和开关管D6，进入步骤5，否则进入步骤3;步骤3:判断是否为热电阻型传感器，如果是，则导通开关管D3和开关管D6，进入步骤5，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能产品信号处理电路，包括第1接口、第2接口、第3接口、第4接口以及信号输出接口，其特征在于：电源VCC经过电源芯片M1和二极管D10为所述第1接口提供电源，电源VCC经过电阻R2和电阻R7分压后作为第一基准电压端V1，电源VCC经过电阻R3和电阻R6分压后作为第二基准电压端V2，电源VCC还为运算放大器M2供电，在所述第1接口和第一基准电压端V1之间还连接有电源保护器和开关管D1；所述运算放大器M2的正相输入端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与所述第1接口由开关管D3连接，电阻R4的另一端与所述第一基准电压端V1由开关管D2连接，电阻R4的另一端与所述第二基准电压端V2由开关管D4连接，运算放大器M2的正相输入端还经过电阻R5接地；所述第2接口为接地口；所述第3接口经过开关管D6与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端连接在运算放大器M2的反相输入端，电阻R8的一端还连接开关管D7后接地；所述第4接口经过电阻R9与电源VP端连接；所述运算放大器M2的输出端经过电阻R13与所述信号输出接口连接，在运算放大器M2的输出端与反相输入端之间连接有电容C5，在电容C5的两端串行连接有电阻R12和电阻R9。...

【技术特征摘要】
1.一种智能产品信号处理电路，包括第I接口、第2接口、第3接口、第4接口以及信号输出接口，其特征在于: 电源VCC经过电源芯片Ml和二极管DlO为所述第I接口提供电源，电源VCC经过电阻R2和电阻R7分压后作为第一基准电压端VI，电源VCC经过电阻R3和电阻R6分压后作为第二基准电压端V2，电源VCC还为运算放大器M2供电，在所述第I接口和第一基准电压端Vl之间还连接有电源保护器和开关管Dl ； 所述运算放大器M2的正相输入端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与所述第I接口由开关管D3连接，电阻R4的另一端与所述第一基准电压端Vl由开关管D2连接，电阻R4的另一端与所述第二基准电压端V2由开关管D4连接，运算放大器M2的正相输入端还经过电阻R5接地； 所述第2接口为接地口； 所述第3接口经过开关管D6与电阻R8的一端连接，电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳周，
申请(专利权)人：重庆宇通系统软件有限公司，
类型：实用新型
国别省市：