一種數據採集調理模塊的製作方法
2023-06-11 04:13:36
一種數據採集調理模塊的製作方法
【專利摘要】本新型涉及一種數據採集調理模塊，包括：第一、第二通道單元，通道選擇單元，通過通道選擇單元分別對第一、第二通道單元進行控制，以對輸入信號進行調理；本實用新型通過通道選擇單元對輸入範圍進行劃分，若輸入信號大於基準電壓的輸入信號進行按一定比例進行縮小後，輸入至AD模塊，若輸入信號小於基準信號的，則無需對信號進行放大或縮小處理，輸入至AD模塊，提高了調理電路的通用性，其具有結構簡單、可靠性好的特點。
【專利說明】一種數據採集調理模塊
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及數據採集領域，尤其涉及一種數據採集調理模塊。
【背景技術】
[0002] 在數據採集中，往往通過AD模塊對數據進行模數轉換後進入處理器模塊，但是由 於AD模塊和處理器模塊的供電電壓一般為5V電壓，所以AD模塊對輸入信號的米集範圍也 限定在0-5V之內，所以一般需要經過調理電路進行轉換後才能被AD模塊採集。
[0003] 在現有技術中，調理電路被設計為只能採集固定範圍內的電壓範圍，無法應對多 種電壓範圍的數據調理。因此，如何設計一種對多種範圍信號均能進行調理是本領域的技 術難題。 實用新型內容
[0004] 本實用新型的目的是提供一種數據採集調理模塊，該調理模塊解決了對外部多種 電壓範圍的數據均能進行調理的技術問題。
[0005] 為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種數據採集調理模塊，包括：第一、 第二通道單元，通道選擇單元，所述通道選擇單元包括：比較器，該比較器的同相端作為調 理單元的輸入端，反相端接入一基準電壓，該比較器的輸出端分別與NPN三極體、PNP三極 管的基極相連，所述NPN三極體的集電極、PNP三極體的發射極分別與電源端相連，所述NPN 三極體的發射極、PNP三極體的集電極分別與第一通道單元、第二通道單元的供電端相連； 所述比較器的同相端還分別與第一、第二通道單元的輸入端相連，第一通道單元包括：用於 對輸入信號進行降壓的分壓電路，分壓電路的輸出端與第一電壓跟隨器的輸入端相連；第 二通道單元包括：第二電壓跟隨器，所述第一、第二電壓跟隨器的輸出端相連作為調理單元 的信號輸出端。
[0006] 本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：本實用新型通過通道選 擇單元對輸入範圍進行劃分，若輸入信號大於基準電壓的輸入信號進行按一定比例進行縮 小後，輸入至AD模塊，若輸入信號小於基準信號的，則無需對信號進行放大或縮小處理，輸 入至AD模塊，提高了調理電路的通用性，其具有結構簡單、可靠性好的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007] 為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據的具體實施例並結合附 圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
[0008] 圖1是本實用新型的數據採集調理模塊的電路圖；
[0009] 圖2是本實用新型的第一、第二通道單元的電路圖。
[0010] 其中，比較器U1A、NPN三極體T1、PNP三極體T2、第一集成運算放大器U1A、第二集 成運算放大器U1B、第二集成運算放大器U1C。
【具體實施方式】 toon] 為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合【具體實施方式】 並參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而並非要 限制本實用新型的範圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不 必要地混淆本實用新型的概念。
[0012] 如圖1和圖2所示，一種數據採集調理模塊，包括：第一、第二通道單元，通道選擇 單元。
[0013] 所述通道選擇單元包括：比較器U1A，該比較器U1A的同相端作為調理單元的輸入 端，反相端接入一基準電壓，該比較器的輸出端分別與NPN三極體T1、PNP三極體T2的基極 相連，所述NPN三極體T1的集電極、PNP三極體T2的發射極分別與電源端相連，所述NPN三 極管T1的發射極、PNP三極體T2的集電極分別與第一通道單元、第二通道單元的供電端相 連；所述比較器U1A的同相端還分別與第一、第二通道單元的輸入端相連，第一通道單元包 括：用於對輸入信號進行降壓的分壓電路，分壓電路的輸出端與第一電壓跟隨器的輸入端 相連；第二通道單元包括：第二電壓跟隨器，所述第一、第二電壓跟隨器的輸出端相連作為 調理單元的信號輸出端。
[0014] 其中，所述分壓電路通過電阻R2和電阻R3串聯構成，電阻R2的一端接入輸入信 號ui，電阻R2的另一端與電阻R3的一端相連，並作為所述分壓電路的輸出端，且電阻R2或 者電阻R3可以採用可調電位器（多圈電位器）對其輸出電壓進行調節。
[0015] 所述比較器和第一、第二電壓跟隨器分別採用第一集成運算放大器U1A、第二集成 運算放大器U1B、第二集成運算放大器U1C。
[0016] 本實用新型的數據採集調理模塊的工作原理是，通過基準電壓與輸入電壓進行比 較，例如基準電壓採用5V，S卩，輸入電壓範圍大於5V，則通過第一通道單元對電壓進行縮 小，通過分壓電路調整到5V範圍之內，經過第一電壓跟隨器後接入AD模塊，若輸入電壓範 圍小於5V，則直接通過第二通道中的第一電壓跟隨器進行AD模塊，因此，本實用新型能夠 對大於或小於基準電壓的輸入信號均能進行調理，提高了調理電路的通用性。由於分壓電 阻對信號的處理是線性的，因此，信號處理不會失真。
[0017] 應當理解的是，本實用新型的上述【具體實施方式】僅僅用於示例性說明或解釋本實 用新型的原理，而不構成對本實用新型的限制。因此，在不偏離本實用新型的精神和範圍的 情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。此外， 本實用新型所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求範圍和邊界、或者這種範圍和邊界的 等同形式內的全部變化和修改例。
【權利要求】
1. 一種數據採集調理模塊，其特徵在於，包括：第一、第二通道單元，通道選擇單元， 所述通道選擇單元包括：比較器，該比較器的同相端作為調理單元的輸入端，反相端接 入一基準電壓，該比較器的輸出端分別與NPN三極體、PNP三極體的基極相連，所述NPN三 極管的集電極、PNP三極體的發射極分別與電源端相連，所述NPN三極體的發射極、PNP三極 管的集電極分別與第一通道單元、第二通道單元的供電端相連； 所述比較器的同相端還分別與第一、第二通道單元的輸入端相連， 第一通道單元包括：用於對輸入信號進行降壓的分壓電路，分壓電路的輸出端與第一 電壓跟隨器的輸入端相連； 第二通道單元包括：第二電壓跟隨器， 所述第一、第二電壓跟隨器的輸出端相連作為調理單元的信號輸出端。
【文檔編號】H03M1/54GK203851133SQ201420235357
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月8日 優先權日:2014年5月8日
【發明者】趙宇豔, 蔣莉 申請人:常州信息職業技術學院