专利名称：一种称重传感器激励电源的保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电路领域，具体涉及一种称重传感器激励电源的保 护电路。
背景技术：
称重指示器的模数转换部分采用ADI公司的AD7730集成电路， 它可以釆用交流激励电源驱动称重传感器。ADI公司给出了交流激 励的参考电路，如图1所示，该电路的不足之处为当传感器连接错 误或者因其它意外造成激励电源短路时，几个场效应管Q3 Q6就 会在瞬间烧毁。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可靠稳定的称重传感器激励电源的 保护电路。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下 一种称重传感器激 励电源的保护电路，包括数模转换电路，称重传感器的输出端与该 数模转换电路的模拟输入端连接，该数模转换电路的数字输出端与 单片机接口电路连接，称重传感器的输入端与交流激励电路的第一 输出端连接，其特征在于交流激励电路的输入端与交流激励驱动电 路的输出端连接，该交流激励驱动电路的第一输入端与数模转换电 路连接，该交流激励驱动电路的第二输入端与过流保护电路的输出 端连接，该过流保护电路的第一输入端与重启动电路的输出端连接， 重启动电路的输入端与单片机电路接口的输入端连接，过流保护电与交流激励电路的第二输出端连接，其中交流激励电路包括串联连 接的第一场效应管和第二场效应管，串联连接的第三场效应管和第 四场效应管，交流激励驱动电路包括并联连接的第一与非门和第三 与非门，第一与非门的一个输入端与保护电路的输出端连接，第一 与非门的另一输入端与过流保护电路的输出端连接，第一与非门的 输出端与第一场效应管的控制端连接，第三与非门的一个输入端与 保护电路的输出端连接，第三与非门的另一输入端与过流保护电路 的输出端连接，第三与非门的输出端与第四场效应管的控制端连接。
本发明采用过流保护电路对交流激励电路的输出进行采样处理 后反馈给交流激励驱动电路，从而实现对传感器交流激励电源的可 靠保护，避免了因外部故障造成的仪表损坏。重启动电路提供了在 外部电路瞬间故障的情况下，系统自动恢复工作的可能性，使系统 更加稳定。本发明的优点在于在对称重传感器激励电源进行模数转 换的同时可以起到保护作用，避免了因外部故障造成的仪表损坏。
图l为现有技术的电路图
图2为本发明的框图
图3为本发明一实施例的电路图
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。 图2中为一种称重传感器激励电源的保护电路，包括保护电路2，
称重传感器1的输出端与该保护电路2的模拟输入端连接，该保护 电路2的数字输出端及其它与单片机连接的端口均与单片机接口电 路7连接，称重传感器1的输入端与交流激励电路3的第一输出端 连接，保护电路2的输出端与交流激励驱动电路4的第一输入端连接，其特征在于交流激励电路3的输入端与交流激励驱动电路4的
输出端连接，该交流激励驱动电路4的第二输入端与过流保护电路5 的输出端连接，该过流保护电路5的第一输入端与重启动电路6的 输出端连接，重启动电路6的输入端与单片机电路接口 7的输入端 连接，过流保护电路5的输入端与交流激励电路3的第二输出端连 接。
如图3所示，交流激励电路3为第一场效应管Q5的源极与电 源连接，第一场效应管Q5的漏极与第二场效应管Q6的漏极连接， 第二场效应管Q6的源极与过流保护电路5的输入端连接，第三场效 应管Q4的源极与电源连接，第三场效应管Q4的漏极和第四场效应 管Q3的漏极连接，第四场效应管的源极与过流保护电路5的输入端 连接，第一场效应管Q5和第二场效应管Q6的连接处即为激励电源 的一个输出端，与称重传感器1的一个输入端连接，第三场效应管 Q4和第四场效应管Q3的连接处即为激励电源的另一输出端，与称 重传感器l的另一输入端连接，该四个场效应管的栅极与交流激励 驱动电路4连接。
交流激励驱动电路4的电路为第一与非门U7A的一个输入端 与保护电路2的ACX端连接，第一与非门U7A的另一输入端与过 流保护电路5的输出端连接，第一与非门U7A的输出端与第一场效 应管Q5的栅极连接，第二与非门U7B与第一与非门U7A并联连接， 第三与非门U7C的一个输入端与保护电路2的X^C端连接，第三 与非门U7C的另一输入端与过流保护电路5的输出端连接，第三与 非门U7C的输出端与第三场效应管Q4的栅极连接，第四与非门U7D 与第三与非门U7C并联连接，第四场效应管Q3的栅极与保护电路 2的ACX端连接，第二场效应管Q6的栅极与保护电路2的ACX端连接。在该实施例中，第一与非门U7A与第二与非门U7B并联以 提高驱动能力，第一与非门U7C与第二与非门U7D并联以提高驱 动能力。
过流保护电路5的电路为该过流保护电路5的输入端即为与 采样电阻R35的一端，采样电阻R35的另一端接地，该过流保护电 路5的输入端还与第二电阻R36的一端连接，第二电阻R36的另一 端与第一比较器U5B的正输入端连接，第一比较器U5B的正输入端 还通过电容C36接地，第一比较器U5B的负输入端通过第三电阻 R44接电源，第一比较器U5B的负输入端同时通过第四电阻R45接 地；第一比较器U5B的负输入端还通过串联连接的电容C34和电阻 R43接电源，第一比较器U5B的输出端与第一比较器U5B的正输入 端之间连接有反馈电阻R41，第一比较器U5B的输出端还与第二比 较器U5A的负输入端连接，第二比较器U5A的正输入端通过第六 电阻R33接电源，第二比较器U5A的正输入端还通过第七电阻R40 接地，第二比较器U5A的输出端通过第八电阻R34接电源，第一比 较器U5B的输出端还通过第九电阻R37接电源，第二比较器U5A 的输出端即为该过流保护电路5的输出端。
重启动电路6的电路为单片机电路接口7中的重启信号端 CAL-E与电容C37的一端连接，电容C37的另一端与二极管D13 的正极连接，二极管D13的负极接地，电容C37的另一端还通过第 一电阻R46与第一比较器U5B的正输入端连接。
本发明的工作原理为保护电路2通过交流激励驱动电路4使 得交流激励电路3的第一场效应管Q5、第四场效应管Q3或第三场 效应管Q4、第二场效应管Q6分时导通，形成交流方波形式的传感 器激励电压；传感器激励电流流过过流保护电路5的采样电阻R35。电路上电开始工作时，由于电容C34和C36使得第一比较器U5B的 输出端保持在低电平，第二比较器U5A的输出端保持在高电平，这 时与非门U7A U7D的输出受保护电路2的控制按正常状态工作。 当传感器激励电路过流或出现短路故障时，过流保护电路5的采样 电阻R35两端的电压降超过第三电阻R44和第四电阻R45的分压 值，第一比较器U5B翻转，U5B的输出端出现高电平，使得第二比 较器U5A翻转。U5A的输出端为低电平，使得交流激励驱动电路4 的四个与非门U7A U7D的输出端锁定在高电平，使得交流激励电 路3中的第三场效应管Q4和Q5立即截止，切断了称重传感器1的 激励电源，防止电路中各器件损坏。第一比较器U5B输出端出现的 高电平通过反馈电阻R41加在第一比较器U5B的正输入端，使得比 较器一直维持在翻转状态。
在单片机的控制下，重启信号端CAL-E加上一个负脉冲电压， 通过重启动电路6的电容C37和第一电阻R46耦合到过流保护电路 5的第一比较器U5B的正输入端，可以使第一比较器U5B恢复正常 状态，二极管D13为电容C37提供了放电通道。可以在单片机中设 定单片机再启动次数，使得系统在稳定故障的状态下维持在保护状 态。
权利要求
1、一种称重传感器激励电源的保护电路，包括保护电路，称重传感器的输出端与该保护电路的模拟输入端连接，该保护电路的数字输出端与单片机接口电路连接，称重传感器的输入端与交流激励电路的第一输出端连接，其特征在于交流激励电路的输入端与交流激励驱动电路的输出端连接，该交流激励驱动电路的第一输入端与保护电路连接，该交流激励驱动电路的第二输入端与过流保护电路的输出端连接，该过流保护电路的第一输入端与重启动电路的输出端连接，重启动电路的输入端与单片机电路接口的输入端连接，过流保护电路的第二输入端与交流激励电路的第二输出端连接，其中交流激励电路包括串联连接的第一场效应管和第二场效应管，串联连接的第三场效应管和第四场效应管，交流激励驱动电路包括第一与非门和第三与非门，第一与非门的一个输入端与保护电路的输出端连接，第一与非门的另一输入端与过流保护电路的输出端连接，第一与非门的输出端与第一场效应管的栅极连接，第三与非门的一个输入端与保护电路的输出端连接，第三与非门的另一输入端与过流保护电路的输出端连接，第三与非门的输出端与第四场效应管的栅极连接。
2、 如权利要求l所述的称重传感器激励电源的保护电路，其特征在于交流激励电路为第一场效应管的源极与电源连接，第一场 效应管的漏极与第二场效应管的漏极连接，第二场效应管的源极与 过流保护电路的输入端连接，第三场效应管的源极与电源连接，第 三场效应管的漏极和第四场效应管的漏极连接，第四场效应管的源极与过流保护电路的输入端连接，第一场效应管和第二场效应管的 连接处为激励电源的一个输出端，与称重传感器的一个输入端连接， 第三场效应管和第四场效应管的连接处为激励电源的另一输出端， 与称重传感器的另一输入端连接，该四个场效应管的栅极与交流激 励驱动电路连接。
3、 如权利要求2所述的称重传感器激励电源的保护电路，其特 征在于交流激励驱动电路的电路为第一与非门的一个输入端与保 护电路的ACX端连接，第一与非门的另一输入端与过流保护电路的输出端连接，第一与非门的输出端与第一场效应管的栅极连接，第 二与非门与第一与非门并联连接，第三与非门的一个输入端与保护电路的^端连接，第三与非门的另一输入端与过流保护电路的输 出端连接，第三与非门的输出端与第三场效应管的栅极连接，第四 与非门与第三与非门并联连接，第四场效应管的栅极与保护电路的ACX端连接，第二场效应管的栅极与保护电路的ISc端连接。
4、 如权利要求3所述的称重传感器激励电源的保护电路，其特征在于过流保护电路的电路为该过流保护电路的输入端即为采样电阻的一端，采样电阻的另一端接地，该过流保护电路的输入端还 与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与第一比较器的正输入 端连接，第一比较器的正输入端还通过电容接地，第一比较器的负 输入端通过第三电阻接电源，第一 比较器的负输入端同时通过第四 电阻接地，第一比较器的负输入端还通过串联连接的电容和电阻接 电源，第一比较器的输出端与第一比较器的正输入端之间连接有反 馈电阻，第一比较器的输出端还与第二比较器的负输入端连接，第 二比较器的正输入端通过第六电阻接电源，第二比较器的正输入端 还通过第七电阻接地，第二比较器的输出端通过第八电阻接电源，第一比较器的输出端还通过第九电阻接电源，第二比较器的输出端 即为该过流保护电路的输出端。
5、如权利要求4所述的称重传感器激励电源的保护电路，其特 征在于重启动电路的电路为单片机电路接口中的重启信号端与电 容的一端连接，电容的另一端与二极管的正极连接，二极管的负极 接地，电容的另一端还通过第一电阻与第一比较器的正输入端连接。
全文摘要
本发明公开了一种称重传感器激励电源的保护电路，其特征在于交流激励电路的输入端与交流激励驱动电路的输出端连接，该交流激励驱动电路的第一输入端与保护电路连接，该交流激励驱动电路的第二输入端与过流保护电路的输出端连接，该过流保护电路的第一输入端与重启动电路的输出端连接，重启动电路的输入端与单片机电路接口的输入端连接，过流保护电路的第二输入端与交流激励电路的第二输出端连接本发明实现对传感器交流激励电源的可靠保护，避免了因外部故障造成的仪表损坏。重启动电路提供了在外部电路瞬间故障的情况下，系统自动恢复工作的可能性，使系统更加稳定。
文档编号G01G23/18GK101592517SQ20081003826
公开日2009年12月2日 申请日期2008年5月29日 优先权日2008年5月29日
发明者徐平均 申请人:上海耀华称重系统有限公司