[發(fā)明專利]精準(zhǔn)快速的電壓電流信號(hào)調(diào)理電路

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110395576.9
• 申請(qǐng)日: 2012-02-15
• 公開（公告）號(hào): CN103257261A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦玉琴;褚全紅;王孝;孟長江;白思春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國兵器工業(yè)集團(tuán)第七○研究所
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00;G01R1/28
• 代理公司: 太原同圓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14107
• 代理人: 王金鎖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于柴油機(jī)測控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種由低噪聲、高開環(huán)增益雙極性集成運(yùn)算放大器OP07構(gòu)成的調(diào)理電路。

背景技術(shù)

對(duì)于電控柴油機(jī)等測控技術(shù)領(lǐng)域，為實(shí)現(xiàn)高度智能化控制，ECU需要真實(shí)準(zhǔn)確采集多種物理信號(hào)，諸多物理信號(hào)經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)之后通常很微弱，為了提高測量的精度和靈敏度，有效利用AD轉(zhuǎn)換的有效范圍，需要經(jīng)過放大調(diào)理電路。由于構(gòu)成放大調(diào)理電路的元器件精度、零點(diǎn)、增益等參數(shù)存在分散性，即使選用精度為0.1%的精密電阻仍無法滿足要求，需要設(shè)計(jì)人員反復(fù)測量、嚴(yán)格計(jì)算、精密篩選等多個(gè)環(huán)節(jié)才能調(diào)試出一塊合格的調(diào)理電路，對(duì)于批量生產(chǎn)，調(diào)理電路的標(biāo)定嚴(yán)重制約著生產(chǎn)進(jìn)度。如果采用電位器，器件體積大、成本高、調(diào)好的電阻值在使用中容易由于機(jī)械松動(dòng)發(fā)生變化，造成參數(shù)漂移。本發(fā)明專利是在經(jīng)過長期大量的分析計(jì)算、調(diào)試驗(yàn)證基礎(chǔ)上發(fā)明的一種硬件標(biāo)定方法，很好的解決了該問題，具有無需精度極高的精密電阻、無需大量的理論計(jì)算、標(biāo)定簡單、精度高、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種精準(zhǔn)快速的電壓電流信號(hào)調(diào)理電路，實(shí)現(xiàn)溫度、壓力等信號(hào)的硬件標(biāo)定。包括T類熱電偶、K類熱電偶調(diào)理電路及硬件標(biāo)定，基于AD590的環(huán)境溫度調(diào)理電路及硬件標(biāo)定方法，基于電流型的壓力調(diào)理電路及硬件標(biāo)定方法。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，構(gòu)造一種精準(zhǔn)快速的電壓電流信號(hào)調(diào)理電路，其特征在于:由輸入處理電路、低通濾波電路、運(yùn)算放大器、輸出保護(hù)電路、輸出限幅電路以及反饋網(wǎng)絡(luò)6、反饋網(wǎng)絡(luò)7，輸入信號(hào)由輸入處理電路經(jīng)過低通濾波電路進(jìn)入運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器外接保護(hù)電路及輸出限幅電路作為運(yùn)算放大器放大之后的電壓信號(hào)輸出，所述反饋網(wǎng)絡(luò)6、反饋網(wǎng)絡(luò)7用于決定電路放大倍數(shù)。

所述的反饋網(wǎng)絡(luò)6、反饋網(wǎng)絡(luò)7分別由一對(duì)電阻構(gòu)成，其中一個(gè)精度高的電阻決定信號(hào)放大輸出的基數(shù)，一個(gè)不同阻值、普通精度的電阻用于參數(shù)匹配。

精準(zhǔn)快速的電壓電流信號(hào)調(diào)理電路設(shè)有快速插拔單排插針，通過快速插拔單排插針與調(diào)試器連接。

設(shè)計(jì)集成調(diào)試器，將需要標(biāo)定的電路模塊留有快速拔插接口，將需要標(biāo)定的調(diào)理電路插到調(diào)試器，通過校準(zhǔn)儀給出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，通過參數(shù)顯示儀查看輸出，根據(jù)顯示誤差對(duì)調(diào)理電路影響精度的元件進(jìn)行參數(shù)匹配補(bǔ)償，對(duì)于滿足精度要求的電路模塊，通過焊盤短路，無需跨接器，對(duì)于不滿足精度要求的電路模塊，通過焊接匹配電阻，以滿足設(shè)計(jì)精度要求。

本發(fā)明的有益效果：通過設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)，利用普通電阻進(jìn)行參數(shù)匹配，無需大量的理論計(jì)算，通過硬件標(biāo)定速查表進(jìn)行簡單的計(jì)算，完成高精度調(diào)理電路調(diào)試，該硬件標(biāo)定方法具有開放性與通用性，適合相關(guān)電路的硬件標(biāo)定，其中電路硬件標(biāo)定速查表可以根據(jù)不同系統(tǒng)進(jìn)行具體調(diào)整。

附圖說明

圖1是為熱電偶調(diào)理電路圖；

圖2是電流型壓力溫度電路圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

圖1為熱電偶調(diào)理電路圖，該電路屬于同相放大電路，熱電偶mV輸入信號(hào)由輸入處理電路1，經(jīng)過低通濾波電路2進(jìn)入運(yùn)算放大器3，該運(yùn)算放大器是雙電源供電，噪聲低、開環(huán)增益大，共模抑制比高，無需偏置電阻，默認(rèn)的給定信號(hào)疊加在輸入端，作為開路檢測用，放大之后的電壓信號(hào)經(jīng)過運(yùn)算放大器的輸出保護(hù)電路4與輸出限幅電路5作為輸出，根據(jù)同相放大器工作原理，該電路的放大倍數(shù)由反饋網(wǎng)絡(luò)6和7決定，等于[1＋（R3＋R8）/（R5＋R9）]，其中反饋網(wǎng)絡(luò)6、反饋網(wǎng)絡(luò)7分別由一對(duì)電阻構(gòu)成，其中一個(gè)精度高的電阻決定信號(hào)放大輸出的基數(shù)，一個(gè)不同阻值精度一般的電阻用于參數(shù)匹配，其中R3、R5采用精度為1％的電阻，分別為100KΩ和1KΩ，放大倍數(shù)基本為101。

由于電阻具有分散性，經(jīng)過計(jì)算與實(shí)際測量，電阻不經(jīng)過篩選隨即焊接，輸出誤差通常在10％～30％之間，不滿足測量要求，為此設(shè)計(jì)R8、R9精度為5％的匹配補(bǔ)償電阻，如果測量結(jié)果偏低，根據(jù)誤差值的大小R8焊接相應(yīng)阻值的電阻，如果測量結(jié)果偏高，根據(jù)誤差值的大小R5焊接相應(yīng)阻值的電阻，根據(jù)理論計(jì)算與實(shí)際測量結(jié)果，構(gòu)造一種誤差與阻值相對(duì)應(yīng)的速查表。

表1?K類熱電偶溫度調(diào)理電路硬件標(biāo)定速查表

表2?T類熱電偶溫度調(diào)理電路硬件標(biāo)定速查表