一種數字流量積算儀的抗幹擾電路板的製作方法

2023-12-03 23:02:41

專利名稱：一種數字流量積算儀的抗幹擾電路板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量氣體質量流量的裝置的部件，具體地說是一種數字式的質量流量積算儀的電路板。
背景技術：
流量積算儀是對氣體或液體的質量流量進行檢測的裝置，該流量積算儀對熱式質量流量傳感器輸出的質量流量檢測信號進行顯示和累積。流量積算儀有模似式的，它的體積大，檢測不夠精確；目前，數字式的流量積算儀應用比較普遍，它的體積小，測量較為精確，能與不同型號的質量流量檢測控制器匹配使用，實現一機多用，還能夠與上位機進行通訊，實現遠程控制。但是，數字式的流量積算儀要進行模數和數模的轉換，在同一集成電路板裡，不可避免的同時設有模似器件及其電路和數字器件及其電路。該兩種器件和電路在運行中必然會產生相互的電磁幹擾。目前的數字流量積算儀，其主板電路多採用雙層電路布線，即頂層電路和底層電路，這種結構電磁幹擾難以壁免，影響測量精度，傳導和輻射性能等難以達到要求。為此，需要提出一種新型設計的電路板。
實用新型內容本實用新型的目的是針對上述問題，提出一種數字流量積算儀的抗幹擾電路板，該電路板採用了多層電路板布線技術，提高了電磁兼容性和抗幹擾能力，提高了質量流量的檢測精度和各種性能。
本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的一種數字流量積算儀的抗幹擾電路板，主要包括電源板、主板、顯示板、驅動板，其特徵在於，所述的主板為四層集成電路板，從上到下以次為頂層信號層、地信號層、電源信號層和底層信號層；所述地信號層由數字地和模擬地兩個分區構成，兩個分區之間由一個小電阻導電片連接；所述電源層由模擬5V和數字5V兩個分區構成，兩個分區之間由一個平抑數字電壓和模擬電壓之間壓差的電路連接；所述主板的頂層和底層外面的電路的空白處全部覆銅。
本實用新型的一種數字流量積算儀的抗幹擾電路板，進一步完善的方案是，所述電源板的±15V兩個信號端與外連埠之間設有濾波電路，該濾波電路是由一個T型濾波器和一個電容器並聯構成的π型濾波器。
本實用新型的一種數字流量積算儀的抗幹擾電路板，一個具體方案是，所述電源層的模擬5V和數字5V兩個分區之間的聯接電路是由二個肖特基二極體、一個磁珠、一個電阻和兩個電容器組成。
本實用新型由於採用了多層布線的結構，將模擬元器件和數字元器件及其信號聯接、電源和地信號分層並且分區設計，在電源層的模擬區和數字區之間設置了平抑電壓差電路，所以有效地提高了模擬和數字兩類電路、電源和信號之間的相互幹擾，大大提高了抗幹擾的性能，並且由於頂層和底層的外面電路的空白區都覆了銅，從而也提高了抗外來幹擾的能力；所述電源板的±15V兩個信號端與外連埠之間設有濾波電路，從而也提高了信號傳輸的質量。因此，本實用新型與現有技術相比，具有提高設備的傳導和輻射抗擾性能，電磁兼容性和抗幹擾能力強，測量精度高，運行穩定，不容易出現故障，設備使用壽命長的優點。


圖1是本實用新型的主電路板的四層電路布線結構示意圖。
圖2是本實用新型的主電路板的地信號層結構示意圖。
圖3是本實用新型的主電路板的電源信號層結構示意圖。
圖4是本實用新型的π形濾波器電路示意圖。
圖5是本實用新型的模擬5V和數字5V兩分區間連接電路示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明實施例參見附圖，一種數字流量積算儀的抗幹擾電路板，主要包括電源板、主板、顯示板、驅動板，所述的主板為四層集成電路板，從上到下以次為頂層信號層1、地信號層2、電源信號層3和底層信號層4；所述地信號層由數字地9和模擬地8兩個分區構成，兩個分區之間由一個小電阻導電片10連接；所述電源層由模擬5V 11和數字5V 12兩個分區構成，兩個分區之間設有一個平抑數字電壓和模擬電壓之間壓差的連接電路13；所述主板的頂層和底層外面的電路空白處全部覆銅；所述電源板的±15V兩個信號端與外連埠14之間設有π型濾波電路，-15V端該濾波電路是由一個TL-221M型濾波器U1和一個電容器C3並聯構成的π型濾波器，+15V端該濾波電路也是由一個TL-221M型濾波器U2和一個120pF電容器C4並聯構成的π型濾波器。所述電源層的模擬5V 11和數字5V 12兩個分區之間的聯接電路是由二個10BQ040肖特基二極體D1、D2、一個HS102磁珠B、一個1.5Ω電阻R和兩個10μF電容器C1、C2組成。當數字5V與模擬5V壓差過大時，它們中的一個就會導通，將數字5V和模擬5V限定在±0.3V以內，磁珠和1.5Ω的小阻抗電阻保證了模擬5V不會受到數字5V的幹擾；電容C1和C2分別是模擬5V和數字5V的對地去耦電容。
使用本實用新型的抗幹擾電路板裝配的數字流量積算儀，已經順利地通過了CE認證的EN61326標準中規定的傳導、傳導抗繞度、輻射、輻射抗擾度、浪湧、電源閃爍、電壓跌落與短時中斷、快速脈衝群、靜電放電、工頻磁場試驗和EN61010標準中規定的安規試驗。
權利要求1.一種數字流量積算儀的抗幹擾電路板，主要包括電源板、主板、顯示板、驅動板，其特徵在於，所述主板為四層集成電路板，從上到下以次為頂層信號層(1)、地信號層(2)、電源信號層(3)和底層信號層(4)；所述地信號層由數字地(9)和模擬地(8)兩個分區構成，兩個分區之間由一個小電阻導電片(10)連接；所述電源層由模擬5V(11)和數字5V(12)兩個分區構成，兩個分區之間設有一個平抑數字電壓和模擬電壓之間壓差的連接電路(13)；所述主板的頂層和底層外面的電路的空白處全部覆銅。
2.根據權利要求1所述的一種數字流量積算儀的抗幹擾電路板，其特徵在於，所述電源板的±15V兩個信號端與外連埠(14)之間設有濾波電路，該濾波電路是由一個T型濾波器(U1、U2)和一個電容器(C3、C4)並聯構成的π型濾波器。
3.根據權利要求的所述的一種數字流量積算儀的抗幹擾電路板，其特徵在於，所述電源層的模擬5V(11)和數字5V(12)兩個分區之間的聯接電路是由二個肖特基二極體(D1、D2)、一個磁珠(B)、一個電阻(R)和兩個電容器(C1、C2)組成。
專利摘要本實用新型涉及一種數字流量積算儀的抗幹擾電路板，主要包括電源板、主板、顯示板、驅動板，其特徵在於，所述的主板為四層集成電路板，從上到下依次為頂層信號層(1)、地信號層(2)、電源信號層(3)和底層信號層(4)；所述地信號層由數字地(9)和模擬地(8)兩個分區構成，兩個分區之間由一個小電阻導電片(10)連接；所述電源層由模擬5V(11)和數字5V(12)兩個分區構成，兩個分區之間設有一個平抑數字電壓和模擬電壓之間壓差的連接電路(13)；所述主板的頂層和底層外面的空白處全部覆銅。本實用新型適用於流量積算儀，特有提高抗幹擾性能，能使流量積算儀性能更穩定，測量更精確，減少故障等特點。
文檔編號G01F1/86GK2926998SQ200620012899
公開日2007年7月25日 申請日期2006年4月18日 優先權日2006年4月18日
發明者趙迪 申請人:北京七星華創電子股份有限公司