专利名称：模拟信号自动初始调零电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及信号处理电路，特指一种模拟信号自动初始调零电路，适用于传感器变送后模拟信号的自动初始调零，一般电子测量仪器的快速初始调零，更适合应用于自动化控制系统中模拟信号的自动初始调零。
实现上述目的的技术方案为本发明由放大电路、A/K转换电路、调零控制电路、D/A转换电路、衰减电路、合成电路六部分依次连接而成。
调零控制电路采用电平上升沿触发的调零方式。
A/D转换电路可选用8位、10位、12位等任一种A/D转换集成电路；D/A转换电路可选用8位、10位、12位等任一种D/A转换集成电路；若A/D转换电路是单向转换，则该放大电路中还要包含精密整流电路，以满足A/D单向转换要求。
若D/A转换电路是单向转换，则该衰减电路中包含方向调整电路，以保证将经放大、单向A/D转换、单向D/A转换后的模拟量还原为初始输入信号Vi0。
其工作过程为初始输入模拟信号Vi0首先经放大电路放大一定倍数以适合A/D转换，经A/D转换电路在控制信号的控制下启动转换为并行数字量，该并行数字量通过调零控制电路传输到A/D转换电路的数字输入端，经D/A转换为模拟量并进入衰减电路，衰减一定倍数，该衰减倍数与放大电路的放大倍数相同。衰减后作为初始输入模拟量的记录，将它与输入模拟量在合成电路中做减法运算，输由模拟信号Vo约等于输入模拟信号Vi与初始输入模拟信号Vi0的差，即Vo＝Vi-Vi0，从而完成了初始调零功能。
本发明调零时间ττ≤0.1ms；调零信号电压范围-U～+U(0v≤U≤+5v)；输入模拟信号的频率范围ff取决于合成电路中运算放大器的频率特性，对于通用运算放大器f≤1.4MHz；理论调零精度εε＝U/256(8位A/D、D/A转换)；ε＝U/1024(10位A/D、D/A转换)；
ε＝U/4096(12位A/D、D/A转换)；ε与A/D、D/A转换精度有关。考虑到电路元器件自身参数误差会带来一定信号处理误差，因此实际调零精度比理论调零精度低2mV左右。
本发明与以往采用的手工旋扭调零方式相比具有快速、逻辑电平控制触发控制调零的优点，大幅度提高了工作效率，并易于实现自动控制。与含CPU的程控调零电路比较，具有不含CPU、电路结构更加简单、工作更加稳定、不需程控调试、使用更加方便的特点。
其中各部分的电路构成为A/D转换电路——由8位单向A/D转换集成电路ADC0804(U8)及外围元器件构成；D/A转换电路——由8位单向D/A转换集成电路MC1408(U9)及外围元器件够成控制电路——由两个四位三态缓冲器74HC126(U10、U11)及RC延时电路构成；放大电路——由运算放大器OP07(U3)及外围元器件组成的放大电路、两个运算放大器OP07(U5、U6)及外围元器件组成的精密整流电路构成；衰减电路功能——由运算放大器OP07(U2)及外围元器件组成的衰减电路、运算放大器OP07(U4)和模拟开关CD4052(U7)及外围元器件组成的方向调整电路构成合成电路——由运算放大器OP07(U1)及外围元器件构成。
其工作原理为输入模拟量一路到合成电路的输入端R17，另一路经R25进入放大电路10倍放大并经精密整流后从R35输出；然后进入A/D转换电路中U8的6脚，在控制信号的启动下进行A/D转换为数字量并由U8的11～18脚输出；在控制信号作用下控制电路将U8的11～18脚上的8位数字量输入到D/A转换电路8位数字输入端，即U9的5～12脚；D/A转换电路将输入的8位数字量转换为模拟量从U9的4脚输出到衰减电路中U7的5、12脚；衰减电略先将该输入模拟量进行方向调整，再经10倍衰减后从U2的6脚输出到合成电路的R18输入端；合成电路将经R17、R18输入的两个模拟量进行减法运算，得到的模拟量差从U1的6脚输出。这样就实现了初始调零功能。
本发明模拟信号自动初始调零电路可用于一般传感器变送电路后的模拟信号的自动初始调零，也可用于一般电子测量仪器指示系统前的模拟信号的自动初始调零。
权利要求
1.模拟信号自动初始调零电路，其特征在于由放大电路、A/D转换电路、调零控制电路、D/A转换电路、衰减电路、合成电路依次构成。
2.根据权利要求1所述的模拟信号自动初始调零电路，其特征在于采用逻辑电平上升沿触发控制。
3.根据权利要求1所述的模拟信号自动初始调零电路，其特征在于A/D转换电路可选用8位、10位、12位等任一种A/D转换集成电路D/A转换电路可选用8位、10位、12位等任一种D/A转换集成电路。
4.根据权利要求1所述的模拟信号自动初始调零电路，其特征在于A/D转换电路为单向转换时，放大电路中还包含精密整流电路；D/A转换电路为单向转换时，衰减电路中还包含方向调整电路。
全文摘要
本发明涉及信号处理电路，适用于传感器变送后模拟信号的自动初始调零，一般电子测量仪器的快速初始调零，更适合应用于自动化控制系统中模拟信号的自动初始调零。其主要由放大电路、A/D转换电路、调零控制电路、D/A转换电路、衰减电路、合成电路等依次构成。其原理为输入模拟量放大后经A/D转换为数字量，在逻辑电平控制下锁存该数字量，将其经D/A转换为模拟量并衰减后作为初始模拟量的记录，将它与输入模拟量做减法运算，完成初始调零功能。本发明具有快速、逻辑电平控制调零的优点，大幅度提高了工作效率，并易于实现自动控制。与含CPU的程控调零电路比较，具有不含CPU、电路结构更加简单、工作更加稳定、不需程控调试、使用更加方便的特点。
文档编号G01R15/00GK1472538SQ03132129
公开日2004年2月4日 申请日期2003年6月30日 优先权日2003年6月30日
发明者俞竹青 申请人:江苏工业学院