[發明專利]一種抗干擾高精度模擬量采樣方法及裝置

有效

• 申請號: 201510875418.1
• 申請日: 2015-12-03
• 公開（公告）號: CN105306060B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 胡炎良;晏超
• 申請（專利權）人: 湖南先步信息股份有限公司
• 主分類號: H03M1/54
• 分類號: H03M1/54
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

本發明公開了一種抗干擾高精度模擬量采樣方法及裝置，所述的裝置包括放大電路、模/數轉換器和數字信號處理單元；模/數轉換器上連接有基準電壓發生器；放大電路的輸出端接模/數轉換器的輸入端，模/數轉換器的輸出端與數字信號處理器的輸入端相連；所述的放大電路采用基于運算放大器的電壓跟隨器；被測信號由模擬信號輸入端輸入，模擬信號輸入端經限流電阻R2與運算放大器的同向輸入端相連，運算放大器的反向輸入端相連運算放大器的輸出端，運算放大器的輸出端為放大電路的輸出端。該抗干擾高精度模擬量采樣方法及裝置易于實施，采樣精度高。

技術領域

本發明涉及一種抗干擾高精度模擬量采樣方法及裝置。

背景技術

散料輸送領域應用現場時常需要采集如電流表、皮帶秤、變頻器、碎煤機振動檢測儀表等設備提供的4-20mA模擬量信號，部分信號采樣如皮帶秤瞬時流量需要達到1‰或更高的精度要求。現有的應用于散料輸送領域的模擬量采樣方案，由于器件誤差、溫漂等各方面的影響導致采樣精度無法滿足使用要求。同時，由于現場應用環境惡劣，會產生各種各樣的干擾噪聲影響采樣，輕則造成采樣值不準確而導致誤判誤動作，重則導致電路失效或者損毀。

因此，有必要設計一種抗干擾高精度模擬量采樣方法及裝置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種抗干擾高精度模擬量采樣方法及裝置，該抗干擾高精度模擬量采樣方法及裝置易于實施，采樣精度高。

發明的技術解決方案如下：

一種抗干擾高精度模擬量采樣裝置，包括放大電路、模/數轉換器和數字信號處理單元；模/數轉換器上連接有基準電壓發生器；

放大電路的輸出端接模/數轉換器的輸入端，模/數轉換器的輸出端與數字信號處理器的輸入端相連；

所述的放大電路采用基于運算放大器的電壓跟隨器；

被測信號由模擬信號輸入端輸入，模擬信號輸入端經限流電阻R2與運算放大器的同向輸入端相連，運算放大器的反向輸入端相連運算放大器的輸出端，運算放大器的輸出端為放大電路的輸出端。

放大電路的輸出端與模/數轉換器的輸入端之間設有濾波電路；濾波電路包括電阻R3和電容C2；電阻R3接在放大電路的輸出端與模/數轉換器的輸入端之間；電容C2的一端接模/數轉換器的輸入端，另一端接地。

模擬信號輸入端通過采樣電阻R1接地；采樣電阻R1并聯有電容C1。

采樣電阻R1并聯有壓敏電阻M1。

運算放大器的同向輸入端與地之間接有靜電管D1。

基準電壓發生器輸出2.5V基準電壓。

在與數字信號處理單元相連的存儲器中構建一個濾波緩沖區，用于存儲連續的ADC_FLITER_LEN個采樣值；連續的ADC_FLITER_LEN個采樣值的平均值作為最終的采樣值。

為每一個采樣值設定一個時標timeMark[i]，i為序數，i為0，1，2，…，ADC_FLITER_LEN-1；每增加一個采樣值，i增加1；當i＝ADC_FLITER_LEN-1時，再增加1則清零。【ADC_FLITER_LEN取值范圍為：1-16中的任意一個值，根據用戶要求選擇。】

ADC_FLITER_LEN取值為20。

一種抗干擾高精度模擬量采樣方法，采用前述的抗干擾高精度模擬量采樣裝置實現抗干擾高精度模擬量采樣。

本發明的所指的高精度是指達到1‰或更高的精度要求。

有益效果：