測量用模擬前端電路的製作方法
2023-05-26 06:59:51
專利名稱：測量用模擬前端電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及適合在例如記錄儀和溫度調節器等的前端中使用的測量用模擬前端電路。
背景技術：
作為模擬前端電路，公知的有例如美信公司製造的傳感器信號處理器(MAX1464)(非專利文獻 I Low-Power, Low-Noise Multichannel sensor Signal Processor，，，MAX146Data Sheet RevO, http://www.maximintegrated.com/datasheet/index, mvp/id/4590)。MAX1464是低功率、低噪聲、多通道的傳感器信號處理器。所述MAX1464多用於壓力檢測/補償、RTD (電阻式溫度檢測器)/熱電偶的線性化、重量檢測/分類以及臨界顯示用的遠程處理監測等工業用、汽車用和過程控制用的過程控制用的應用。MAX1464 包括 MUX (復用器(Multiplexer))、PGA (程控增益放大器(ProgrammableGain Amplif ier))、ADC (模擬數字轉換器(Analog-Digital Convertor))、CPU (中央處理器(Central Processing Unit))、DAC (數字模擬轉換器(Digital-Analog Convertor))> PWM(脈寬調製器(Pulse Width Modul ator))。如上所述構成的MAX1464例如如下所述地進行動作。即，通過MUX選擇來自連接在MAX1464上的傳感器的輸出，通過PGA進行增益調整。接著，通過ADC把傳感器輸出轉換成數字量。然後通過CPU對轉換成所述數字量後的數據進行計算處理。作為結果得到的數據作為數位訊號從CPU通過串行接口被輸出到系統側。或者，數位訊號由DAC轉換成模擬信號後輸出，或者數位訊號由PWM轉換成脈寬調製(PulseWidth Modulation, PWM)信號後輸出。但是，在作為例如溫度調節器的模擬前端這樣的測量用前端所要求的所述傳感器信號處理器(MAX1464)的規格中，有過大輸入保護、AD轉換、隔離以及計算。可是，所述MAX1464雖然具有AD轉換和計算功能，但沒有過大輸入保護功能和隔離功能。因此，過大輸入保護功能和隔離功能需要外置電路來實現。特別是對於隔離功能，需要電源的隔離和通信的隔離。關於MAX1464，在通信的隔離中需要對SCLK (時鐘)、DI (數據輸入)、DO (數據輸出)和CS (晶片選擇)四個信號隔離。因此在MAX1464和與該MAX1464進行信號傳遞的電路之間，要追加光耦合器這樣的隔離用元件。從成本和向基板上安裝的面積的觀點出發，追加光耦合器是不利的。例如在使用四個(株)東芝製造的光耦合器TLP283的情況下，需要7mmX 2.6mmX 4的安裝面積。此外，在從MAX1464模擬輸出的情況下，DAC也需要高精度的隔離放大器作為隔離元件。其結果導致成本和安裝面積都增大。此外，MAX1464另外需要用於驅動整個構成部件(例如CPU和存儲器等)的隔離電源。因此，由於隔離電源的損耗會導致耗電增加。因此難以實現以小型、低耗電和低成本為目標的測量用前端。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種能實現小型化、低耗電和低成本的測量用模擬前端電路。本發明的第一方式的測量用模擬前端電路，成為與傳感器和控制裝置的接口，其包括:隔離部，作為與所述傳感器的接口，至少包括AD轉換電路；非隔離部，作為與所述控制裝置的接口，至少包括控制電路；以及隔離通信部，在所述隔離部和所述非隔離部之間進行半雙工隔離通信，所述控制電路在通過所述隔離通信部對所述隔離部進行了有關測量的設定之後，向所述AD轉換電路發送AD轉換執行命令，通過所述隔離通信部從所述隔離部取得通過所述AD轉換電路得到的AD轉換結果，並把取得的所述AD轉換結果傳送到所述控制
>j-U ρ α裝直。按照本發明的第一方式，非隔離部包括的控制電路通過進行半雙工隔離通信的隔離通信部，對包括AD轉換電路的隔離部進行有關測量的設定。此後，控制電路向AD轉換電路發送AD轉換執行命令。通過AD轉換電路進行了 AD轉換後，控制電路通過隔離通信部從隔離部取得通過AD轉換電路得到的AD轉換結果。進而控制電路把取得的AD轉換結果傳送到控制裝置。這樣，通過隔離通信部的半雙工隔離通信，在一個系統中可以實現雙方向的數據通信。因此無需追加光耦合器等隔離用元件。其結果，在成本和安裝面積方面都是有利的。此外，如上所述，控制電路配置在非隔離部。因此，在隔離部所包括的AD轉換電路與非隔離部所包括的控制電路之間可以進行隔離通信。因此，與把控制電路配置於隔離部的結構相比，能減少傳送的數據 量。本發明的第二方式的測量用模擬前端電路是在所述第一方式的測量用模擬前端電路中，所述非隔離部通過所述隔離通信部向所述隔離部發送AD轉換執行命令和NOP命令，所述NOP命令連續且等間隔地夾在所述AD轉換執行命令和下一個所述AD轉換執行命令之間，所述隔離部通過抽出重疊於所述AD轉換執行命令和所述NOP命令的時鐘成分，恢復在內部使用的時鐘，進而通過所述隔離通信部針對所述非隔離部進行所述AD轉換結果的傳送和狀態(M—夕7)的應答。按照該方式，通過把時鐘成分重疊於從非隔離部發送的AD轉換執行命令和NOP命令，並在隔離部進行時鐘恢復，僅用半雙工通信一個系統就可以在隔離部和非隔離部之間傳送需要的信號和時鐘。本發明的第三方式的測量用模擬前端電路是在所述第一方式或第二方式的測量用模擬前端電路中，所述隔離部包括:輸入切換電路，對一個以上的傳感器輸出進行輸入切換；設定監控寄存器(設定* 二>)，存儲由非隔離部設定的有關所述測量的設定內容；放大器，在包含於所述設定內容中的範圍內，將選擇到的所述傳感器的輸出放大，並將放大後的所述傳感器的輸出向所述AD轉換電路輸出；通信電路，通過隔離通信用變壓器與所述非隔離部之間進行所述半雙工隔離通信；以及DC — DC轉換器，將通過所述非隔離部和隔離電源用變壓器從所述控制裝置提供的電力轉換成需要的電壓。按照該方式，可以通過進行半雙工隔離通信的隔離通信部對隔離部所包括的AD轉換電路和非隔離部所包括的控制電路之間進行隔離。此外，按照該方式，在隔離部僅配置AD轉換電路所需要的最小限度的電路。因此可以減少通過隔離電源供電的電路的耗電、抑制隔離電源的損耗部分。其結果，可以實現降低測量用模擬前端電路的耗電。本發明的第四方式的測量用模擬前端電路是在所述第三方式的測量用模擬前端電路中，所述隔離部在所述傳感器和所述輸入切換電路之間還包括過大輸入保護電路，該過大輸入保護電路將內部電路從因所述傳感器的輸出造成的過大輸入保護起來。按照該方式，把將內部的構成部件從過大輸入保護起來的過大輸入保護電路內置於測量用模擬前端電路中。因此，按照該方式，除了隔離功能以外，還可以實現過大輸入保護功能。本發明的第五方式的測量用模擬前端電路是在所述第三方式的測量用模擬前端電路中，通過安裝有所述隔離部和所述非隔離部的基板的布線圖案形成所述隔離通信用變壓器。按照該方式，通過基板上的布線圖案來實現隔離通信用變壓器。因此，由於不需要以往在隔離通信中所需要的光耦合器等部件，所以可以實現降低成本和減少安裝面積。本發明的第六方式的測量用 模擬前端電路是在所述第一方式的測量用模擬前端電路中，非隔離部包括外圍電路和變壓器驅動器，外圍電路與內部總線連接，並且包括控制電路和通過隔離通信部進行半雙工隔離通信的通信電路，變壓器驅動器驅動隔離電源用變壓器，該隔離電源用變壓器把從控制裝置提供的電力提供給隔離部。按照該方式，可以通過進行半雙工隔離通信的隔離通信部對隔離部所包括的AD轉換電路和非隔離部所包括的控制電路之間進行隔離。此外，可以減少通過隔離電源供電的電路的耗電、抑制隔離電源的損耗部分。因此，按照該方式，可以實現降低耗電。本發明的第七方式的測量用模擬前端電路是在所述第三方式至第六方式中的任意一個方式的測量用模擬前端電路中，所述隔離電源用變壓器是壓電變壓器。按照該方式，通過使用壓電變壓器作為隔離電源用變壓器，可以實現隔離電源。因此，可以提供小型、高效、低電磁噪聲的測量用模擬前端電路。本發明的第八方式的測量用模擬前端電路是在所述第一方式至第七方式中任意一個方式的測量用模擬前端電路中，所述隔離部、所述非隔離部和所述隔離通信部分別安裝在同一個基板上。按照該方式，通過一個組件> 一就可以實現測量所需要的功能。因此可以減少開發產品的工時數。因此，有助於實現小型化和降低成本。本發明的第九方式的測量用模擬前端電路是在所述第三方式至第七方式中的任意一個方式的測量用模擬前端電路中，所述隔離部、所述非隔離部、所述隔離通信部和所述隔離電源用變壓器分別安裝在同一個基板上。按照該方式，通過一個組件就可以實現測量所需要的功能。因此可以減少開發產品的工時數。因此有助於實現小型化和降低成本。本發明的測量用模擬前端電路，作為與傳感器和控制裝置的接口使用，其包括:隔離部，作為與所述傳感器的接口，至少包括AD轉換電路；非隔離部，作為與所述控制裝置的接口，至少包括控制電路；以及隔離通信部，在所述隔離部和所述非隔離部之間進行半雙工隔離通信，所述控制電路在通過所述隔離通信部對所述隔離部進行了有關測量的設定之後，向所述AD轉換電路發送AD轉換執行命令，通過所述隔離通信部從所述隔離部取得通過所述AD轉換電路得到的AD轉換結果，並把取得的所述AD轉換結果傳送到所述控制裝置。按照本發明，可以提供一種能實現小型化、低耗電以及低成本的測量用模擬前端電路。
圖1是表示本發明實施方式的測量用模擬前端電路結構的框圖。圖2是表示本發明實施方式的測量用模擬前端電路的隔離通信部結構的圖。圖3是表示在本發明實施方式的測量用模擬前端電路中使用的隔離通信用變壓器安裝結構的圖。圖4是為了說明在本發明實施方式的測量用模擬前端電路中使用的隔離通信協議而引用的圖。
具體實施例方式在下面的詳細說明中，出於說明的目的，為了提供對所公開的實施方式的徹底的理解，提出了許多具體的細節。然而，顯然可以在沒有這些具體細節的前提下實施一個或更多的實施方式。在其它的情況下，為了簡化製圖，示意性地示出了公知的結構和裝置。下面參照附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。實施方式的構成圖1是表示本發明一個實施方式的測量用模擬前端電路30結構的框圖。按照圖1，本實施方式的測量用模擬前端電路30承擔作為與傳感器10和系統的主控制器20(控制裝置)的接口的作用。所述前端電路30包括隔離部31、非隔離部32和隔離通信部33。隔離部31承擔與傳感器10的接口的作 用。另一方面，非隔離部32承擔與主控制器20的接口的作用。隔離通信部33連接隔離部31和非隔離部32，進行半雙工隔離通信。所述隔離部31、非隔離部32和隔離通信部33與後面敘述的隔離電源用變壓器一起安裝在同一個基板上(沒有圖示)。非隔離部32把AD轉換執行命令通過隔離通信部33發送給隔離部31。此時，以在AD轉換執行命令與下一個AD轉換執行命令之間連續且等間隔地夾有NOP (空操作)命令的方式進行發送。接收到這些命令的隔離部31通過抽出重疊於AD轉換執行命令和NOP命令的時鐘成分，恢復在內部使用的時鐘。接著，隔離部31通過隔離通信部33，針對非隔離部32進行通過在AD轉換電路313中的AD轉換(後面敘述)得到的轉換結果的傳送和狀態的應答。隔離部31包括輸入切換電路(MUX) 311、放大器312、AD轉換電路313、設定監控寄存器314、通信電路315、時鐘恢復電路316和DC— DC轉換器(D C-DC^ 一夕)317。輸入切換電路311通過過大輸入保護電路35從傳感器10接收傳感器輸出信號。輸入切換電路311對輸入的一個以上的傳感器輸出進行輸入切換,把輸入切換(選擇)到的傳感器輸出輸出到放大器312。接著，放大器312在設定監控寄存器314中預先設定的範圍(> > 7)內，把傳感器輸出放大。放大後的傳感器輸出從放大器312輸出到AD轉換電路313。AD轉換電路313把傳感器輸出的模擬信號轉換成數位訊號。此外，在本實施方式中，作為AD轉換電路313使用以被稱為△ Σ調製的方式進行模擬-數字轉換的△ Σ型AD轉換電路。所述Λ Σ型AD轉換電路與逐次轉換和閃速轉換型(7 7 -変換型)相比，線路噪聲的影響小，並且能以高精度進行測量。在本發明中，AD轉換電路313不限於此，也可以使用並聯比較型、逐次比較型、跟隨比較型等其他形式的AD轉換電路。此外，在設定監控寄存器314中存入由非隔離部32 (後面敘述的控制電路)設定的、包含所述範圍的有關測量的設定內容。通信電路315是在與非隔離部32之間通過隔離通信用變壓器330進行半雙工隔離通信的通信接口。時鐘恢復電路316抽出重疊於AD轉換執行命令和NOP命令的時鐘成分，恢復在內部使用的時鐘，所述AD轉換執行命令和NOP命令是從非隔離部32發送且由通信電路315接收的命令。DC - DC轉換器317把從主控制器20通過非隔離部32和隔離電源用變壓器34提供的電力轉換成需要的電壓，驅動內部的構成部件。此外，隔離部31可以通過過大輸入保護電路35與傳感器10連接。過大輸入保護電路35包括:保護開關(SW)351，把內部電路從因傳感器10的輸出造成的過大輸入保護起來；衰減器(ATT) 352，在輸入高電壓時把高電壓衰減到規定的電壓；以及開關353，進行衰減器(ATT) 352的開一關。非隔離部32通過隔離通信部33對隔離部31進行有關測量的設定。此後，把AD轉換命令發送到AD轉換電路313。此外，非隔離部32通過隔離通信部33從隔離部31取得由AD轉換電路313轉換的轉換結果。接著，非隔離部32把取得的轉換結果傳送到主控制器20。因此，非隔離部32包括通過內部總線326連接的其他構成部件(控制電路(CPU321)、存儲器322、通信部323、通信電路324和其他外圍電路325)。此外，內部總線326由地址、數據和用於控制的多個線 路構成，並且共同連接所述的構成部件。控制電路321按照存儲在存儲器322中的程序，生成所述的命令並向隔離部31的AD轉換電路313提供所述的命令。控制電路321把由振蕩器327生成的時鐘重疊在所述的命令上。接著，控制電路321把重疊了時鐘的命令通過通信電路324和隔離通信用變壓器330，向隔離部31 (通信電路315)發送。此外，隔離部31的通信電路315和非隔離部32的通信電路324是通信接口，該通信接口用於通過隔離通信用變壓器330在隔離部31和非隔離部32之間進行半雙工隔離通信。非隔離部32還包括振蕩器(OSC) 327和變壓器驅動器(卜9 > > K 7 4 ^') 328。振蕩器327生成基本時鐘。另一方面，變壓器驅動器328用於驅動後面敘述的隔離電源用變壓器34，該隔離電源用變壓器34把從主控制器20提供的電力提供給隔離部31。如圖2所示，隔離通信部33由隔離部31的通信電路315、隔離通信用變壓器330和非隔離部32的通信電路324構成。即，隔離通信部33在隔離部31和非隔離部32之間進行半雙工隔離通信。通信電路315和通信電路324都具有發射器Tr和接收器Rv，採用二進位的ASK(幅移鍵控(Amplitude Shift Keying))調製進行半雙工通信。S卩，通過一個系統的信道可以實現從非隔離部32向隔離部31發送設定寫入命令和測量開始命令(AD轉換執行命令)、從隔離部31向非隔離部32發送AD轉換結果、從隔離部31向非隔離部32發送狀態、以及從隔離部31向非隔離部32傳送設定讀出的數據。使用基板上的布線形成隔離通信用變壓器330。例如如圖3所示，通過把印刷在安裝隔離部31和非隔離部32的基板(測量用模擬前端電路30)上的布線圖案多次折返來實現隔離通信用變壓器33。實施方式的動作下面對本實施方式的測量用模擬前端電路30的動作進行詳細說明。作為傳感器10的測量結果，從所述傳感器10生成的傳感器輸出信號輸入到測量用模擬前端電路30的輸入切換電路311 (隔離部31)。在輸入切換電路311中，順序切換輸入的傳感器輸出信號。在此，把被選擇的傳感器輸出信號輸入到放大器312。此外，傳感器輸出信號根據需要，通過過大輸入保護電路35被輸入到測量用模擬前端電路30的隔離部30。放大器312調整輸入的傳感器輸出信號的增益，使得與在設定監控寄存器314中設定的範圍一致。增益調整後的信號從放大器312輸出到AD轉換電路313。輸入到AD轉換電路313的信號通過AD轉換電路313進行AD轉換。AD轉換的結果(AD轉換數據)通過隔離通信部33 (通信電路315、隔離通信用變壓器330和通信電路324)，從隔離部31向非隔離部32發送。輸入到非隔離部32的數據在由非隔離部32的控制電路321的控制下，存儲到存儲器322中。控制電路321對所述AD轉換結果(AD轉換數據)進行溫度測量用線性化、校正等計算。計算結果作為物理量，通過通信部323從控制電路321傳送到主控制器20。此外，傳感器種類、量程、測量周期等有關測量的設定作為命令，通過通信部323從主控制器20輸入到命令控制電路321。控制電路321根據有關所述測量的設定值決定隔離部31的設定。即，控制電路321把所述設定(命令)通過隔離通信部33向隔離部31發送。發送到隔離部31的命令存儲在設定監控寄存器314中。針對隔離部31所需要的設定例如有衰減器352的開/關、開關353的開/關、通過輸入切換電路311選擇傳感器、放大器312的增益設定和AD轉換電路313的測量時間等。測量開始的觸發作為觸發命令，從主控制器20通過通信部323輸入到控制電路321。如果輸入觸發命令，則控制電路321通過隔離通信部33把AD轉換執行命令向隔離部31發送。隔離部31 (AD轉換電路313)接收所述AD轉換執行命令，執行AD轉換。如果AD轉換結束，則隔離部31通過隔離通信部33把所述轉換結果向非隔離部32發送。非隔離部32也可以通過隔離通信部33讀出隔 離部31的電路異常等錯誤狀態和設定值等。從系統側的主控制器20向本實施方式的測量用模擬前端電路30 (非隔離部32)供電。通過隔離電源用變壓器34進行向隔離部31的供電。即，非隔離部32通過變壓器驅動器328驅動隔離電源用變壓器34。在此，與隔離電源用變壓器34連接的DC — DC轉換器317把隔離電源用變壓器34的輸出電壓轉換成在隔離部31所需要的電壓。圖4表示在本實施方式的測量用模擬前端電路30中使用的隔離通信協議的一個例子。如圖4所示，非隔離部32把需要的設定信息與AD轉換執行命令一起向隔離部31發送。另一方面，隔離部31向非隔離部32發送AD轉換結果和狀態。在圖4中，為了方便把傳送波形分成兩部分表示，但實際上在同一線路上在雙方向上進行傳送。詳細地說，非隔離部32的控制電路321在生成的AD轉換執行命令和下一個AD轉換執行命令之間以定間隔的方式插入NOP命令。接著，控制電路321經由隔離通信部33持續地向隔離部31發送所述的命令。在隔離部31，根據接收到的AD轉換執行命令，時鐘恢復電路316抽出重疊的時鐘成分。由此，生成在隔離部31中使用的時鐘。在此，成為基礎的時鐘由內置在非隔尚部32中的振蕩器327生成。針對AD轉換執行命令和NOP命令，控制電路321向隔離部31傳送兩次相同的內容。同樣地，針對AD轉換結果，隔離部31向非隔離部32傳送兩次相同的內容。此時通過CRC (循環冗餘檢驗(Cyclic Redundancy Check))檢測有無錯誤。由此可以避免因噪聲導致的通信錯誤。
實施方式的效果如以上所說明的，本實施方式的測量用模擬前端電路30把隔離部31 (AD轉換電路313)和非隔離部32 (控制電路321)之間隔離。其結果，可以減少在隔離通信中傳送的數據量。此時，隔離通信通過一個系統可以實現半雙工通信雙方向的數據發送。此外，時鐘的傳送是在數據通信中重疊時鐘成分來進行的。此外，隔離部31 (時鐘恢復電路316)可以進行時鐘的恢復。因此，通過半雙工的隔離通信，可以在隔離部31和非隔離部32之間進行需要的信號的傳送。在此，在需要的信號中除了設定、通過測量得到的AD轉換結果、狀態等數據以外,還包括時鐘和復位的數據。此外，通過安裝有本實施方式的測量用模擬前端電路30的基板上的布線圖案，可以實現隔離通信用變壓器330。因此，測量用模擬前端電路30不需要以往在隔離通信中所必須的光耦合器等部件。因此，按照本實施方式，可以降低測量用模擬前端電路30的成本，此外可以減小基板安裝面積。通過使AD轉換電路313和控制電路321之間隔離，可以減少通過隔離電源供電的電路的耗電。即，可以抑制隔離電源的損耗部分，從而可以降低耗電。此外，通過使用壓電變壓器作為隔離電源用變壓器34來實現隔離電源，可以使測量用模擬前端電路30小型化、高效和低電磁噪聲化。此外，在本實施方式的測量用模擬前端電路30中，使測量所需要的測量、隔離、計算等功能組件化。因此可以大幅減少開發產品的工時數。此外，通過用CPU構成控制電路321，由此通過程序可以改變測量用模擬前端電路30的動作。因此，可以使本實施方式的測量用模擬前端電路30適用於更寬範圍的產品，可以減少開發產品的工時數，可以實現因數目效應而得到的成本下降。此外，本實施方式的測量用模擬前端電路30與以往的測量用模擬前端電路相比，可以進一步小型化和降低耗電。因此，在多點測量裝置中，也可以把多個本實施方式的測量用模擬前端電路30並聯，與以往的掃描儀類型相比，可以提高性能，例如可以實現測量的高速化。出於示例和說明的目的已經給出了所述詳細的說明。根據上面的教導，許多變形和改變都是可能的。所 述的詳細說明並非沒有遺漏或者旨在限制在這裡說明的主題。儘管已經通過文字以特有的結構特徵和/或方法過程對所述主題進行了說明，但應當理解的是，權利要求書中所限定的主題不是必須限於所述的具體特徵或者具體過程。更確切地說，將所述的具體特徵和具體過程作為實施權利要求書的示例進行了說明。
權利要求
1.一種測量用模擬前端電路，作為與傳感器和控制裝置的接口使用，其特徵在於，所述測量用模擬前端電路包括: 隔離部，作為與所述傳感器的接口，至少包括AD轉換電路； 非隔離部，作為與所述控制裝置的接口，至少包括控制電路；以及 隔離通信部，在所述隔離部和所述非隔離部之間進行半雙工隔離通信， 所述控制電路在通過所述隔離通信部對所述隔離部進行了有關測量的設定之後，向所述AD轉換電路發送AD轉換執行命令，通過所述隔離通信部從所述隔離部取得通過所述AD轉換電路得到的AD轉換結果，並把取得的所述AD轉換結果傳送到所述控制裝置。
2.根據權利要求1所述的測量用模擬前端電路，其特徵在於， 所述非隔離部通過所述隔離通信部向所述隔離部發送AD轉換執行命令和NOP命令，所述NOP命令連續且等間隔地夾在所述AD轉換執行命令和下一個所述AD轉換執行命令之間， 所述隔離部通過抽出重疊於所述AD轉換執行命令和所述NOP命令的時鐘成分，恢復在內部使用的時鐘，進而通過所述隔離通信部針對所述非隔離部進行所述AD轉換結果的傳送和狀態的應答。
3.根據權利要求1所述的測量用模擬前端電路，其特徵在於，· 所述隔離部包括: 輸入切換電路，對一個以上的傳感器輸出進行輸入切換； 設定監控寄存器，存儲由非隔離部設定的有關所述測量的設定內容； 放大器，在包含於所述設定內容中的範圍內，將選擇到的所述傳感器的輸出放大，並將放大後的所述傳感器的輸出向所述AD轉換電路輸出； 通信電路，通過隔離通信用變壓器與所述非隔離部之間進行所述半雙工隔離通信；以及 DC-DC轉換器，將通過所述非隔離部和隔離電源用變壓器從所述控制裝置提供的電力轉換成需要的電壓。
4.根據權利要求3所述的測量用模擬前端電路，其特徵在於， 所述隔離部在所述傳感器和所述輸入切換電路之間還包括過大輸入保護電路，該過大輸入保護電路將內部電路從因所述傳感器的輸出造成的過大輸入保護起來。
5.根據權利要求3所述的測量用模擬前端電路，其特徵在於， 通過安裝有所述隔離部和所述非隔離部的基板的布線圖案形成所述隔離通信用變壓器。
6.根據權利要求1所述的測量用模擬前端電路，其特徵在於， 所述非隔離部包括: 外圍電路，與內部總線連接，並且包括所述控制電路和通信電路，所述通信電路通過所述隔離通信部進行半雙工隔離通信；以及 變壓器驅動器，驅動隔離電源用變壓器，該隔離電源用變壓器把從所述控制裝置提供的電力向所述隔離部提供。
7.根據權利要求3至6中任一項所述的測量用模擬前端電路，其特徵在於， 所述隔離電源用變壓器是壓電變壓器。
8.根據權利要求1至6中任一項所述的測量用模擬前端電路，其特徵在於， 所述隔離部、所述非隔離部和所述隔離通信部分別安裝在同一個基板上。
9.根據權利要求3至6中任一項所述的測量用模擬前端電路，其特徵在於， 所述隔離部、所述非隔離部、所述隔離通信部和所述隔離電源用變壓器分別安裝在同一個基板上。
10.根據權利要求1至6中任一項所述的測量用模擬前端電路，其特徵在於， 所述非隔離部在把所述AD轉換執行命令通過所述隔離通信部發送到所述隔離部時，以在所述AD轉換執行命令和下一個所述AD轉換執行命令之間連續且等間隔地夾有NOP命令的方式進行發送。·
全文摘要
本發明提供一種測量用模擬前端電路，作為與傳感器和控制裝置的接口使用，其包括隔離部，作為與所述傳感器的接口，至少包括AD轉換電路；非隔離部，作為與所述控制裝置的接口，至少包括控制電路；以及隔離通信部，在所述隔離部和所述非隔離部之間進行半雙工隔離通信，所述控制電路在通過所述隔離通信部對所述隔離部進行了有關測量的設定之後，向所述AD轉換電路發送AD轉換執行命令，通過所述隔離通信部從所述隔離部取得通過所述AD轉換電路得到的AD轉換結果，並把取得的所述AD轉換結果傳送到所述控制裝置。
文檔編號H03M1/12GK103219995SQ201310019810
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月18日 優先權日2012年1月18日
發明者清水一弘, 小町友則, 安田和秀, 森定男 申請人:橫河電機株式會社