[發明專利]一種非通訊式遠距離模擬量采集裝置

有效

• 申請號: 201310752056.8
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103762984A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 婁晶
• 申請（專利權）人: 英迪邁智能驅動技術無錫有限公司
• 主分類號: H03M1/54
• 分類號: H03M1/54
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本發明涉及模擬量采集技術領域，尤其涉及一種非通訊式遠距離模擬量采集裝置。

背景技術

目前，現有技術對小信號模擬量采集并遠距離隔離傳輸的處理過程如下：一般模擬小信號的信號源能量都比較微弱，必須通過比較高輸入阻抗的專用芯片對信號進行放大，再對放大的信號進行高精度的AD轉換（模數轉換），然后將AD轉換后的信號輸出給單片機使用，遠程傳輸需要通過單片機和專用通訊芯片共同完成。這種方式所采用的電路結構復雜，成本較高，在一些性價比高的產品上不宜使用。

發明內容

本發明的目的在于通過一種非通訊式遠距離模擬量采集裝置，來解決以上背景技術部分提到的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種非通訊式遠距離模擬量采集裝置，其包括鋸齒波發生器、高阻抗信號采集電路、實時比對電路及隔離輸出電路；

所述鋸齒波發生器的輸出端與實時比對電路的輸入端電性連接，用于根據需要調整鋸齒波的頻率、上升沿和下降沿，獲得所需波形的鋸齒波信號，輸出給實時比對電路；

所述高阻抗信號采集電路的輸出端與實時比對電路的輸入端電性連接，用于接入模擬信號，輸出給實時比對電路；

所述實時比對電路的輸出端與隔離輸出電路的輸入端電性連接，用于對鋸齒波信號和模擬信號進行實時比對，輸出信號接入隔離輸出電路輸入端；隔離輸出電路隔離輸出占空比與模擬信號成一定比例的脈沖寬度調制信號。

特別地，所述鋸齒波發生器包括精密電阻R1、精密電阻R2、電容C1、比較器U1A、電容C2、電阻R3、電阻R4、電阻R5及三極管Q1；其中，精密電阻R2與電容C1并聯連接后一端接地，另一端與精密電阻R1的一端、比較器U1A的反相輸入端連接，精密電阻R1的另一端連接外接電源，比較器U1A同相輸入端與電容C2一端連接后的結點連接電阻R3與三極管Q1集電極連接后的結點，電容C2的另一端接地，電阻R3的另一端連接外接電源，電阻R4一端與電阻R5一端連接后的結點連接三極管Q1基極，電阻R4另一端連接比較器U1A輸出端，電阻R5另一端與三極管Q1發射極連接后的結點接地。

特別地，所述鋸齒波發生器還包括電容C3，其并聯連接在電阻R5兩端。

特別地，所述高阻抗信號采集電路包括電阻R6、電阻R7、電阻R8及電容C4；其中，電阻R8與電容C4并聯連接后一端接地，另一端與電阻R7的一端連接，電阻R7的另一端與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端接入模擬信號。

特別地，所述實時比對電路包括比較器U1B。

特別地，所述隔離輸出電路包括光耦U2、電阻R9及電容C5；其中，電阻R9一端與電容C5一端連接后的結點連接光耦U2副邊，電阻R9的另一端連接外接電源，電容C5的另一端接地。

特別地，所述非通訊式遠距離模擬量采集裝置還包括信號轉換電路；所述信號轉換電路串接在實時比對電路與隔離輸出電路之間。

特別地，所述信號轉換電路包括電阻R10、電阻R11及三極管Q2；其中，三極管Q2基極與電阻R11一端連接后的結點連接電阻R10的一端，電阻R10的另一端連接實時比對電路的輸出端，三極管Q2發射極與電阻R11另一端連接后的結點接地，三極管Q2集電極連接隔離輸出電路輸入端。

本發明提供的非通訊式遠距離模擬量采集裝置解決了小信號模擬量采集并遠距離隔離傳輸的難題，能夠對電壓、溫度、濕度、電流等一系列能最終表達成電壓信號的模擬量較精確的遠距離傳輸，且電路結構簡單，成本低。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的非通訊式遠距離模擬量采集裝置結構框圖；

圖2為本發明實施例提供的非通訊式遠距離模擬量采集裝置電路結構圖；

圖3為本發明實施例提供的信號轉換電路結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部內容。

請參照圖1和圖2所示，本實施例中非通訊式遠距離模擬量采集裝置具體包括鋸齒波發生器101、高阻抗信號采集電路102、實時比對電路103及隔離輸出電路104。

所述鋸齒波發生器101的輸出端與實時比對電路103的輸入端電性連接，用于根據需要調整鋸齒波的頻率、上升沿和下降沿，獲得所需波形的鋸齒波信號，輸出給實時比對電路103。