[發(fā)明專利]一種實(shí)時(shí)電流信號(hào)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710575700.7
• 申請(qǐng)日: 2017-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN107219392B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王純配;翟榮安;劉明;顧倉;王毓;谷森;劉晶晶;王飛;于振中;李文興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈工大機(jī)器人（合肥）國(guó)際創(chuàng)新研究院
• 主分類號(hào): G01R19/25
• 分類號(hào): G01R19/25
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

1.一種實(shí)時(shí)電流信號(hào)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，包括分流電阻Rshunt、電流采集模塊、并行ADC、FPGA控制模塊，其中分流電阻Rshunt設(shè)置在電流采集模塊的兩輸入端之間，電流采集模塊通過并行ADC連接到FPGA控制模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)電流信號(hào)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述并行ADC為16位并行ADC。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)電流信號(hào)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述電流采集模塊包括第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、電阻R1、R2，分流電阻Rshunt上下兩端分別接入第一運(yùn)算放大器的Vp和Vn端，電阻R1第一端接第二運(yùn)算放大器的輸出端，第二端接電阻R2的第一端，且電阻R1的第二端同時(shí)接入第二運(yùn)算放大器的V-端，電阻R2的第二端接地，第一運(yùn)算放大器的輸出端接第二運(yùn)算放大器U2的V+端，第二運(yùn)算放大器的輸出端接入并行ADC的Vin端，并行ADC的數(shù)據(jù)端接入FPGA控制模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實(shí)時(shí)電流信號(hào)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，第一運(yùn)算放大器的增益選用固定增益G＝20。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實(shí)時(shí)電流信號(hào)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述電流采集模塊包括還電容C1、C2、C3、C4，電容C1、C2是第一運(yùn)算放大器的旁路電容，電容C3、C4是第二運(yùn)算放大器的旁路電容，電容C1、C2上端接VCC，下端接地，電容C3、C4上端接-VEE，下端接地。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實(shí)時(shí)電流信號(hào)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，第二運(yùn)算放大器的增益放大倍數(shù)為G＝1+R1/R2。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實(shí)時(shí)電流信號(hào)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，最大分流電阻Rshunt值的選擇按照公式：(第一運(yùn)算放大器的最大滿幅輸出/第一運(yùn)算放大器的增益)/最大負(fù)載電流。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實(shí)時(shí)電流信號(hào)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理過程如下：待檢測(cè)電流信號(hào)流過分流電阻Rshunt，分流電阻Rshunt兩端產(chǎn)生微弱的壓降，第一運(yùn)算放大器放大該微弱的壓降，第一運(yùn)算放大器輸出端輸出的電流信號(hào)Vout1仍然很小，第二運(yùn)算放大器對(duì)第一運(yùn)算放大器輸出端輸出的電流信號(hào)Vout1進(jìn)行二次放大，二次放大后的第二運(yùn)算放大器的輸出端輸出的電流信號(hào)Vout2被并行ADC采集，并行ADC將采集到的二進(jìn)制數(shù)據(jù)直接用并行的方式送入FPGA控制模塊中，F(xiàn)PGA控制模塊對(duì)并行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種實(shí)時(shí)電流信號(hào)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，第二運(yùn)算放大器放大的倍數(shù)根據(jù)第一運(yùn)算放大器輸出端輸出的電流信號(hào)的大小以及并行ADC的滿量程確定，使放大以后的信號(hào)盡量接近并行ADC的滿量程。