模塊化的模擬量檢測電路的製作方法
2023-05-21 16:02:21
模塊化的模擬量檢測電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種模塊化的模擬量檢測電路與外部傳感器相耦接，包括：母板和子板，其中，母板，與子板相耦接，用於為子板提供電源、參考電平以及通過母板中的微控制器對子板發送的模擬處理信號進行檢測；子板，分別與母板和外部傳感器相耦接，用於採集和測量外部傳感器發送的模擬量信號，對該模擬量信號濾波，並根據母板提供的參考電平進行信號調理，轉換為能被母板接收模擬信號，將模擬處理信號傳送給母板。本實用新型解決了現有技術中的測量儀表無法滿足不同產品型號的需求的問題。
【專利說明】模塊化的模擬量檢測電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子電路領域，具體地說，是涉及一種模塊化的模擬量檢測電路。
【背景技術】
[0002]目前，隨著半導體技術的迅速發展，集成電路的使用已經遍布各個領域，尤其對於信號的採集與測量，在工業生產管理中，常常需要測量溫度、電流、電壓、電阻等多種模擬量，並通過輸入傳送給微控制器，有時還需要輸出模擬量去控制被控對象或用於顯示(模擬量信號是連續變化的電壓、電流信號，與數字量由本質上的區別，模擬量信號需要放大、濾波、線性化、信號變換等一系列的電路處理，把檢測到的模擬量電壓、電流信息轉換成0-5V或其他合適的電壓信號、通過A/D轉換電路轉成相應的數字量才能輸入計算機處理)。
[0003]大規模的工業生產管理需要相應的工業自動化設備來執行，尤其是電氣火災類產品中，儀表測量的模擬量信號基本分為三類:電壓、電流和電阻信號。這些模擬量信號往往是通過各類傳感器轉換而來，幅值一般都較小。在單個儀表中，根據不同的市場定位和需求，所集成的模擬量功能的種類和數量都不同。為了產品系列的完整性，廠家往往要開發十幾種乃至幾十種不同的產品，對產品性能的可靠性、對研發、生產以及庫存都造成了非常大的成本壓力。
[0004]現有技術中的信號檢測電路，需要多種電路板，無法滿足不同的產品型號的需求，增加了電路板的種類和開發周期。此外，信號檢測電路複雜，不僅增加了設計成本，而且還增加系統的功耗，降低了系統可靠性。
[0005]因此，如何解決針對現有技術中的測量儀表無法滿足不同產品型號的需求的問題，便成為亟待解決的技術問題。
實用新型內容
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種模塊化的模擬量檢測電路，以解決現有技術中的測量儀表無法滿足不同產品型號的需求的問題。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種模塊化的模擬量檢測電路，與外部傳感器相耦接，其特徵在於，包括:母板和子板，其中，
[0008]所述母板，與所述子板相耦接，用於為所述子板提供電源、參考電平以及通過所述母板中的微控制器對所述子板發送的模擬處理信號進行檢測；
[0009]所述子板，分別與所述母板和外部傳感器相耦接，用於採集和測量所述外部傳感器發送的模擬量信號，對該模擬量信號濾波，並根據所述母板提供的所述參考電平進行信號調理，轉換為能被母板接收模擬信號，將所述模擬處理信號傳送給所述母板。
[0010]優選地，所述子板，進一步為多種不同類型的子板，所述不同類型的子板為根據模擬量信號種類劃分的電壓、電流或電阻的採集子板。
[0011]優選地，所述母板，進一步為具有微控制器接口、去耦電容、基準電壓跟隨器和/或模擬量子板插槽的母板。
[0012]優選地，所述模擬量子板插槽的母板，進一步為具有提供所述子板與所述母板的連接的模擬量子板插槽的母板。
[0013]與現有技術相比，本實用新型所述的一種模塊化的模擬量檢測電路，達到了如下效果:
[0014]I)本實用新型僅需要設計少量的集中電路板，配合軟體的開發，集成了多種模擬量信號採集裝置，可以滿足多種不同的產品型號需求。
[0015]2)本實用新型減少了電路板的種類，結構簡易，提高了產品的可靠性，降低了成本，縮短了開發周期。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0017]圖1為本實用新型實施例一所述的模塊化的模擬量檢測電路的結構框圖。
[0018]圖2為本實用新型實施例二所述的模塊化的模擬量檢測電路的具體應用電路圖。
[0019]圖3為本實用新型實施例二所述的電壓信號採集子板電路的具體應用電路圖。
[0020]圖4為本實用新型實施例二所述的電流信號採集子版電路的具體應用電路圖。
[0021]圖5為本實用新型實施例二所述的電阻信號採集子版電路的具體應用電路圖。
[0022]圖6為本實用新型實施例二所述的模塊化的模擬量檢測電路的具體應用電路圖。
【具體實施方式】
[0023]如在說明書及權利要求當中使用了某些詞彙來指稱特定組件。本領域技術人員應可理解，硬體製造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權利要求並不以名稱的差異來作為區分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區分的準則。如在通篇說明書及權利要求當中所提及的「包含」為一開放式用語，故應解釋成「包含但不限定於」。「大致」是指在可接受的誤差範圍內，本領域技術人員能夠在一定誤差範圍內解決所述技術問題，基本達到所述技術效果。此外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接於所述第二裝置，或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說明書後續描述為實施本實用新型的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本實用新型的一般原則為目的，並非用以限定本實用新型的範圍。本實用新型的保護範圍當視所附權利要求所界定者為準。
[0024]以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明，但不作為對本實用新型的限定。
[0025]實施例一
[0026]如圖1所示，是本實用新型實施例一所述的一種模塊化的模擬量檢測電路，與外部傳感器相耦接，包括:母板11和子板22，其中，
[0027]所述母板11，與所述子板22相耦接，用於為所述子板22提供電源、參考電平，以及通過該母板11中的微控制器對所述子板22發送的模擬信號進行檢測。
[0028]其中，所述母板11中設置有與所述子板22進行模擬量傳輸的模擬量信號輸入接口，所述子板22發送的所述模擬處理信號通過該模擬量信號輸入接口傳輸至所述母板11中；同時，該母板11中還設置有與外部電路傳輸的模擬量信號輸出接口，當然，所述母板11中還可以設置其他類型的傳輸接口，在此不作出限定。
[0029]所述子板22，分別與所述母板11和外部傳感器相耦接，用於採集和測量所述外部傳感器發送的模擬量信號，對該模擬量信號濾波，並根據所述母板11提供的所述參考電平進行幅值放大處理，轉換為模擬處理信號，將所述模擬處理信號傳送給所述母板11。
[0030]所述母板11，進一步為具有微控制器接口、去耦電容、基準電壓跟隨器和/或模擬量子板插槽的母板。
[0031]上述的模擬量子板插槽的母板，進一步為具有提供所述子板與所述母板的連接的模擬量子板插槽的母板。
[0032]本實施例中的微控制器具有A/D轉換功能的任意型號的微控制器。
[0033]在本實施例中，所述子板22，具體為多種不同類型的子板，所述不同類型的子板為根據模擬量信號種類劃分的電壓、電流或電阻的採集子板。當然，本領域技術人員可以理解，所述子板22還可以為具有上述電路功能的集成晶片或器件，在此並不構成對本實用新型的限定。
[0034]實施例二
[0035]現結合圖2至6，對所述模塊化的模擬量檢測電路的具體應用進行說明:
[0036]模塊化的模擬量檢測電路分為母板11、子板22兩大類電路板。所述母板11為所述子板22提供電源、參考電平等(如圖1)，所述子板22根據採集模擬量信號種類的不同分為電壓、電流、電阻採集三種子板(如圖3?5)。所述母板11和所述子板22配合起來使用，可以完成電壓、電流、電阻採集的功能。
[0037]具體的:
[0038]所述母板11 (圖2為母板的電路圖)，功能是為所述子板22提供模擬量的參考電平、電源、模擬量信號輸入、模擬量信號輸出接口。Jl?4為統一、通用接口，每個接口可以任意接電壓、電流、電阻採集三種子板之一，在圖2所示的所述母板實例中，最多可接4個子板，對應圖6,分別為子板插槽101、子板插槽102、子板插槽102和子板插槽104 (子板插槽的數量可根據具體情況而定，在此不作具體限定)。
[0039]所述子板22:用於採集、測量輸入的模擬量信號(模擬量信號按照信號電氣特性分為電壓、電流、電阻信號)，對輸入的模擬量信號進行處理後，傳送給微控制器MCU進行處理。共有三種類型的子板，分別採集和測量電壓、電流、電阻信號。
[0040]這樣，根據不同的需求，將不同的模擬量採集子板插到母板上，可以完成不同的功能。具體的，參考圖6，比如:在母板中的子板插槽101、子板插槽102處插接電壓信號採集子板，子板插槽103處插接電流信號採集子板，在子板插槽104處插接電阻信號採集子版，則可以完成2路電壓信號採集、I路電流信號採集、I路電阻信號採集。
[0041]與現有技術相比，本實用新型所述的一種模塊化的模擬量檢測電路，達到了如下效果:
[0042]I)本實用新型僅需要設計少量的集中電路板，配合軟體的開發，集成了多種模擬量信號採集裝置，可以滿足多種不同的產品型號需求。
[0043]2)本實用新型減少了電路板的種類，結構簡易，提高了產品的可靠性，降低了成本，縮短了開發周期。
[0044]上述說明示出並描述了本實用新型的若干優選實施例，但如前所述，應當理解本實用新型並非局限於本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用於各種其他組合、修改和環境，並能夠在本文所述實用新型構想範圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和範圍，則都應在本實用新型所附權利要求的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種模塊化的模擬量檢測電路，與外部傳感器相耦接，其特徵在於，包括:母板和子板，其中， 所述母板，與所述子板相耦接，用於為所述子板提供電源、參考電平以及通過所述母板中的微控制器對所述子板發送的模擬處理信號進行檢測； 所述子板，分別與所述母板和外部傳感器相耦接，用於採集和測量所述外部傳感器發送的模擬量信號，對該模擬量信號濾波，並根據所述母板提供的所述參考電平進行信號調理，轉換為能被母板接收模擬信號，將所述模擬處理信號傳送給所述母板； 其中，所述子板，進一步為多種不同類型的子板，所述不同類型的子板為根據模擬量信號種類劃分的電壓、電流或電阻的採集子板； 其中，所述母板，進一步為具有微控制器接口、去耦電容、基準電壓跟隨器和/或模擬量子板插槽的母板； 其中，所述模擬量子板插槽的母板，進一步為具有提供所述子板與所述母板的連接的模擬量子板插槽的母板。
【文檔編號】G01R27/02GK204008831SQ201320855022
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年12月23日 優先權日:2013年12月23日
【發明者】崔海順, 祁那應, 辛劍明, 謝建新 申請人:北京易艾斯德科技有限公司