[實用新型]一種高精度模擬量隔離采集電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201521009329.0
• 申請日: 2015-12-08
• 公開（公告）號: CN205265663U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張坤;吳翼虎;陳川;景德勝;劉小劍;呂浩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司西安航空計算技術(shù)研究所
• 主分類號: H03M1/54
• 分類號: H03M1/54
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種模擬量隔離采集電路。

背景技術(shù)

機載嵌入式計算機經(jīng)常需要采集不同電源域上的模擬量信號，為了保持 電源之間的相互隔離，就必須對模擬量進行隔離處理。

目前常用的模擬量隔離電路是采用隔離運放在AD前端對模擬量信號進行 隔離處理，隔離運放內(nèi)部采用光電耦合器或變壓器實現(xiàn)，但使用隔離運放會 嚴重影響模擬量采集電路精度。例如在某型機載嵌入式計算機中同一片多通 道AD采集器件上，不同通道分別使用隔離運放及非隔離運放輸入，隔離運放 輸入的模擬量通道比非隔離運放輸入的模擬通道信號采集精度低2～3位(非 隔離通道精度約8位、隔離通道精度約5～6位)。

因此，需要有一種新的模擬量隔離采集電路，既保證模擬量之間相互隔 離，同時滿足較高的采集精度。

實用新型內(nèi)容

為了解決嵌入式計算機系統(tǒng)中對模擬量信號隔離要求與模擬量采集精度 之間的矛盾，本實用新型提出了一種新的模擬量隔離采集電路，在AD采集后 端通過數(shù)字接口部分實現(xiàn)隔離。

本實用新型的方案如下：

一種高精度模擬量隔離采集電路，包括模擬電路部分和數(shù)字接口，其中 模擬電路部分中設(shè)置有AD轉(zhuǎn)換器件，用以將輸入的模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號輸出至數(shù)字接口；在AD轉(zhuǎn)換器件與數(shù)字接口之間設(shè)置光耦實現(xiàn)隔離，外部 直流電源通過DC/DC變換器形成隔離開關(guān)電源，再經(jīng)低壓差線性電源轉(zhuǎn)換為 模擬電源為所述模擬電路部分供電。

在以上方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還進一步作如下優(yōu)化：

上述模擬電路部分還包括信號調(diào)理電路，輸入的模擬量信號是通過信號 調(diào)理電路后再接入AD轉(zhuǎn)換器件。

上述模擬電路部分與輸入的模擬量信號共地。

上述數(shù)字接口采用串行接口器件。

上述串行接口器件為SPI接口。

本實用新型具有以下技術(shù)效果：

既保證了模擬量之間相互隔離，同時模擬量隔離采集通道與非隔離采集 通道獲得了相同的采集度，實現(xiàn)了高精度的模擬量隔離采集。

附圖說明

圖1為本實用新型的高精度模擬量隔離電路原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型對采集電路作如下設(shè)計：

1.數(shù)字電路與模擬量采集電路之間的數(shù)字接口通過光耦實現(xiàn)信號隔離 傳輸，為減少需傳輸?shù)男盘柫浚珹D采集芯片應選擇串行接口器件(如SPI接 口)，為了保證數(shù)字信號隔離傳輸速率，光耦應選擇高速光耦；

2.模擬量采集電路電源由數(shù)字電源通過隔離DC/DC變換器實現(xiàn)，為了防 止DC/DC變換器本身輸出紋波影響AD采集精度，DC/DC變換器輸出再經(jīng)低壓 差線性電源(LDO)轉(zhuǎn)換為模擬電源供AD采集電路使用；

3.模擬量采集電路與輸入的模擬量信號共地，并與彈載計算機數(shù)字部分 隔離，實現(xiàn)彈載計算機對模擬量的隔離采集；

4.模擬量隔離采集電路在數(shù)字部分隔離，模擬采集部分與非隔離采集電 路完全相同，能夠?qū)崿F(xiàn)與非隔離采集電路相同的采集精度。

采用該模擬量隔離采集電路，模擬量隔離采集通道與非隔離采集通道獲 得了相同的采集度，實現(xiàn)了高精度的模擬量隔離采集。