[發明專利]信號采集前置預處理電路及方法

在審

• 申請號: 202010600895.8
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111665782A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 劉金權
• 申請（專利權）人: 杭州辰漢智能科技有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司 32232
• 代理人: 黃麗莉

1.信號采集前置預處理電路，包括：信號輸入端，用于輸入各類傳感器采集的輸入信號，其特征在于，還包括：

信號預處理電路，所述信號預處理電路的輸入端與所述信號輸入端電連接，其輸出端與電流電壓信號轉換電路的輸入端電連接，用于對輸入信號進行高頻濾波處理；

電流電壓信號轉換電路，所述電流電壓信號轉換電路的輸入端與所述信號預處理電路的輸出端電連接，其輸出端與模擬數字轉換電路電連接，用于將電流型傳感器和/或電壓型傳感器的輸入信號轉換成對應電壓值；

電阻信號轉換電路，所述電阻信號轉換電路的輸出端與所述電流電壓信號轉換電路電連接，其控制端與CPU可編程控制電路電連接，用于將電阻型傳感器的輸入信號轉換成對應電壓值；

模擬數字轉換電路，所述模擬數字轉換電路的輸入端與所述電流電壓信號轉換電路的輸出端電連接，其輸出端與CPU可編程控制電路電連接；

CPU可編程控制電路，分別與所述電流電壓信號轉換電路、電阻信號轉換電路以及模擬數字轉換電路電連接。

2.根據權利要求1所述的信號采集前置預處理電路，其特征在于，所述信號采集前置預處理電路還包括：有源濾波電路或信號放大電路，所述電流電壓信號轉換電路的輸出端通過所述有源濾波電路或信號放大電路后，再與所述模擬數字轉換電路的輸入端電連接。

3.根據權利要求1所述的信號采集前置預處理電路，其特征在于，所述CPU可編程控制電路內設有定時器。

4.根據權利要求1-3任一項所述的信號采集前置預處理電路，其特征在于，所述信號預處理電路包括：電感L1以及電容C1；電感L1的一端與所述信號輸入端電連接，其另一端與電容C1電連接；所述電容C1的一端與電感L1電連接，其另一端接地。

5.根據權利要求4述的信號采集前置預處理電路，其特征在于，所述電流電壓信號轉換電路包括：電阻R1、電阻R2、電阻R3、二極管D1、PMOS管QN1以及電容C2；

電阻R1的一端分別與所述電感L1和電容C1電連接，其另一端分別與所述電阻信號轉換電路的輸出端和電阻R2電連接；

電阻R2的一端與電阻R1電連接，其另一端分別與二極管D1的陰極、PMOS管QN1的源極、電容C2、所述模擬數字轉換電路的輸入端電連接；

二極管D1的陰極分別與電阻R2、PMOS管QN1的源極、電容C2、所述模擬數字轉換電路的輸入端電連接，其陽極接地；

PMOS管QN1的柵極與所述CPU可編程控制電路電連接，其源極分別與電阻R2、二極管D1陰極、電容C2、所述模擬數字轉換電路的輸入端電連接，其漏極與電阻R3電連接；

電阻R3的一端與PMOS管QN1漏極電連接，其另一端接地；

電容C2的一端與電阻R2、二極管D1陰極、PMOS管QN1的源極、所述模擬數字轉換電路的輸入端電連接。

6.根據權利要求5所述的信號采集前置預處理電路，其特征在于，所述電阻信號轉換電路包括：多個并聯設置的分級轉換子電路，每個所述分級轉換子電路包括：PMOS管Qi以及電阻Rfi，且i＝1，2...，N，N為整數；

PMOS管Qi的源極與V_ref電壓源電連接，其柵極與所述CPU可編程控制電路電連接，其漏極與電阻Rfi電連接；

電阻Rfi的一端與PMOS管Qi的漏極電連接，其另一端分別與電阻R1和電阻R2電連接。