[發明專利]模擬量輸入板卡和模擬量采集方法

在審

• 申請號: 201410803592.0
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN105759675A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 楊軍;陶冶
• 申請（專利權）人: 中車大連電力牽引研發中心有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;黃健

1.一種模擬量輸入板卡，其特征在于，包括：高壓隔離電源電路、高壓差分處理電路、隔離采集電路、低壓信號處理電路、處理器、控制器局域網驅動電路；

所述高壓隔離電源電路的輸出端與所述高壓差分處理電路的供電輸入端連接，所述高壓隔離電源用于向所述高壓差分處理電路供電；

所述高壓差分處理電路的輸出端與所述隔離采集電路的輸入端連接，所述高壓差分處理電路用于對采集到的外部設備的高壓模擬信號進行降壓，生成第一低壓模擬信號，并向所述隔離采集電路輸出所述第一低壓模擬信號；

所述隔離采集電路的輸出端與所述低壓信號處理電路的輸入端連接，所述隔離采集電路用于隔離所述高壓差分處理電路與所述低壓信號處理電路，并對所述第一低壓模擬信號進行線性處理，生成第二低壓模擬信號，向所述低壓信號處理電路輸出；

所述低壓信號處理電路的輸出端與所述處理器的輸入端連接，所述低壓信號處理電路用于降低所述第二低壓模擬信號，生成第三低壓模擬信號，以使所述第三低壓模擬信號滿足處理器的輸入電壓；

所述處理器的輸出端與所述控制器局域網驅動電路的輸入端連接，所述處理器用于接收所述第三低壓模擬信號，生成標準數字信號，并將所述標準數字信號輸送至控制器局域網驅動電路；

所述控制器局域網驅動電路的輸出端與控制器局域網總線連接。

2.根據權利要求1所述的模擬量輸入板卡，其特征在于，所述高壓隔離電源電路包括：第一電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第一控制芯片、第六電容和第一防反二極管；

所述第一電阻、第一電容、第二電容、第三電容并聯設置在所述高壓隔離電源電路的第一輸入端與第二輸入端之間；

所述第四電容的第一端連接在所述第二電容和所述第三電容之間，所述第四電容的第二端與所述第五電容的第一端連接，所述第五電容的第二端連接在所述第二電容和所述第三電容之間；

所述第四電容的第一端與所述第一控制芯片的第一輸入端連接，所述第五電容的第二端與所述第一控制芯片的第二輸入端連接；

所述第六電容和所述第一防反二極管并聯設置在所述第一控制芯片的第一輸出端與第二輸出端之間；

所述第一防反二極管與所述高壓差分處理電路的供電輸入端連接，所述第一防反二極管用于防浪涌及電壓突變對所述高壓差分處理電路的供電輸入端產生的沖擊。

3.根據權利要求2所述的模擬量輸入板卡，其特征在于，所述高壓差分處理電路包括：第二電阻、第一運算放大器、第三電阻、第二運算放大器、第四電阻、第三運算放大器、第五電阻、第六電阻、第四運算放大器、第七電阻；

所述高壓差分處理電路的第一輸入端通過所述第二電阻與所述第一運算放大器的同相輸入端連接，所述第一運算放大器的輸出端通過所述第三電阻與所述第二運算放大器的反相輸入端連接，所述第二運算放大器的輸出端通過所述第四電阻與所述第三運算放大器的同相輸入端連接，所述第三運算放大器的輸出端通過所述第五電阻與所述隔離采集電路的輸入端連接；

所述第二運算放大器還包括第一反饋電阻，所述第一反饋電阻的兩端分別連接所述第二運算放大器的反相輸入端和輸出端；

所述高壓差分處理電路的第二輸入端通過第六電阻與所述第四運算放大器的同相輸入端連接，所述第四運算放大器的輸出端通過第七電阻與所述第二運算放大器的同相輸入端連接。

4.根據權利要求3所述的模擬量輸入板卡，其特征在于，所述高壓差分處理電路的第一輸入端與第二輸入端之間還設置有第二防反二極管、第八電阻和第九電阻；

所述第二防反二極管用于防止采集外部設備的電壓過大，對所述高壓差分處理電路的輸入端產生電壓沖擊；

所述第八電阻的第一端與所述高壓差分處理電路的第一輸入端連接，所述第八電阻的第二端與所述第九電阻的第一端連接，所述第九電阻的第二端與所述高壓差分處理電路的第二輸入端連接；

所述第八電阻的第二端與所述第二電阻的第二端之間設置有第七電容，所述第七電容的第一端與所述第二電阻的第二端連接，所述第七電容的第二端接地，所述第八電阻的第二端與所述第七電容的第二端連接。