[發(fā)明專利]一種模擬量采集模塊及其類型自動識別電路在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011024638.0 | 申請日： | 2020-09-25 |
| 公開（公告）號： | CN112147399A | 公開（公告）日： | 2020-12-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 馬華超;李雯;王猛;王海萍 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京林洋電力科技有限公司;江蘇林洋能源股份有限公司 |
| 主分類號： | G01R19/25 | 分類號： | G01R19/25;G05B19/042 |
| 代理公司： | 北京思創(chuàng)大成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11614 | 代理人： | 高爽 |
| 地址： | 210019 江蘇省南京市建鄴區(qū)奧體*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 模擬 采集 模塊 及其 類型 自動識別 電路 | ||
1.一種模擬量采集模塊及其類型自動識別電路，其特征在于：它包括：直流模擬量發(fā)生器、電阻分壓電路R、差分輸入端口濾波電路L、計(jì)量芯片U和MCU主控系統(tǒng)，所述直流模擬量發(fā)生器連接電阻分壓電路R，電阻分壓電路R的采樣電壓輸出端連接至差分輸入端口濾波電路L的輸入端，差分輸入端口濾波電路L的輸出端連接計(jì)量芯片U的差分輸入端，由計(jì)量芯片U進(jìn)行采樣信號的放大和A/D轉(zhuǎn)換，計(jì)量芯片U輸出數(shù)字信號經(jīng)串口傳輸至MCU主控系統(tǒng)，在MCU主控系統(tǒng)中進(jìn)行模擬量反算和類型識別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬量采集模塊及其類型自動識別電路，其特征在于所述電阻分壓電路R包括串聯(lián)的分壓電阻R1、R2和基準(zhǔn)電源，所述的基準(zhǔn)電源為分壓電阻R1和R2提供穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬量采集模塊及其類型自動識別電路，其特征在于所述的計(jì)量芯片U連接有模擬電源AVCC和數(shù)字電源VCC，所述的模擬電源AVCC和數(shù)字電源VCC之間設(shè)有隔離電路，前述隔離電路包括鐵氧體磁珠LF1和瓷片電容C10-C13，所述模擬電源AVCC的一端串接并聯(lián)的瓷片電容C10、C11之后接地，模擬電源AVCC的另一端接數(shù)字電源VCC的一端，數(shù)字電源VCC的另一端串接并聯(lián)的瓷片電容C12、C13之后接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬量采集模塊及其類型自動識別電路，其特征在于所述差分輸入端口濾波電路L采用低通濾波器LT，包括電阻R3、R4和電容C1、C2，所述的電阻R4的一端接分壓電阻R1、R2的連接點(diǎn)，另一端接電容C2后接地，電阻R4和電容C2的連接點(diǎn)作為一輸出端接計(jì)量芯片U的一差分采集信號輸入端；所述的電阻R3的一端接分壓電阻R1的接地端，另一端接電容C1后接地，電阻R3和電容C1的連接點(diǎn)作為另一輸出端接計(jì)量芯片U的另一差分采集信號輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種模擬量采集模塊及其類型自動識別電路，其特征在于所述電阻分壓電路R兩端外接模擬量輸入信號，連接雙向TVS管D1到地，防止插拔產(chǎn)生過壓損壞電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種模擬量采集模塊及其類型自動識別電路，其特征在于所述電阻R1、R2的比值范圍是：1/99-1/101。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種模擬量采集模塊及其類型自動識別電路，其特征在于所述電阻R1、R2的比值是：1/100。
8.一種權(quán)利要求1-7之一所述的模擬量采集模塊及其類型自動識別電路的識別方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
S1、MCU主控系統(tǒng)通過串口讀取計(jì)量芯片U采集到的輸出數(shù)據(jù)CODE，采用下述公式獲取輸出電壓VO；
CODE＝2N-1×AVO/VREF
其中：A表示計(jì)量芯片U內(nèi)部PGA的增益；VREF表示計(jì)量芯片U內(nèi)部的參考電壓；N表示計(jì)量芯片U內(nèi)部ADC的位數(shù)；
S2、當(dāng)輸出電壓VO的幅值范圍為80-450mV時(shí)，MCU主控系統(tǒng)判斷外部直流模擬量類型為直流電流信號；
當(dāng)輸出電壓VO的幅值范圍為0-55mV時(shí)，MCU主控系統(tǒng)判斷外部直流模擬量類型為直流電壓信號；
當(dāng)輸出電壓VO的幅值范圍為其他參數(shù)時(shí)，MCU主控系統(tǒng)判斷故障，向用戶發(fā)送告警信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種模擬量采集模塊及其類型自動識別電路，其特征在于：步驟S2中：直流電流信號的范圍是4-20mA；直流電壓信號的范圍是0-5V。
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