多通道信号采集电路及装置的制作方法

本实用新型涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种多通道信号采集电路及装置。

背景技术：

传统电源信号采集器通常采集通道单一，无法进行多路信号的采集，而且由于软、硬件的限制，一方面，传统的电源信号采集器的采集精度也不高，经过处理后显示的数据的波动大，无法满足精确采集的要求；另一方面，传统电源信号采集器能够采集的电压信号、电流信号的范围较小，电源信号采集器的体积大，维修成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多通道信号采集电路，以实现简化采集装置，提高采集精度的目的。

本实用新型的另一目的在于提供一种多通道信号采集装置，以改善上述的问题。

本实用新型是这样实现的：

一种多通道信号采集电路，所述多通道信号采集电路包括：开关电路、模数转换电路、处理电路以及多个信号调理电路，所述信号调理电路的输入端用于接入输入信号，所述输入信号包括交流信号或直流信号，多个所述信号调理电路的输出端均与所述开关电路的多个输入端对应电连接，所述信号调理电路用于对输入信号进行处理以得到符合预设要求的调理电压信号；所述开关电路的输出端与所述模数转换电路的输入端电连接，所述开关电路用于从多个所述信号调理电路选择与所述模数转换电路连接的所述信号调理电路，所述模数转换电路的输出端与所述处理电路电连接，所述模数转换电路用于将所述信号调理电路输出的电压信号转化为数字信号，并将转化后的数字信号发送至所述处理电路，所述处理电路将所述数字信号进行处理，获得处理后的数字信号。

进一步地，所述信号调理电路包括第一调理电路，所述第一调理电路用于接入交流信号，将所述交流信号转化为符合预设要求的直流信号。

进一步地，所述第一调理电路包括峰值检测电路及电压跟随器，所述峰值检测电路的输入端用于接入交流信号，所述峰值检测电路的输出端与所述电压跟随器的输入端电连接，所述电压跟随器的输出端与开关电路的输入端电连接，所述峰值检测电路用于检测交流信号的峰值信号，并将检测到的峰值信号通过所述电压跟随器传输至所述开关电路，所述电压跟随器用于隔离峰值检测电路与开关电路。

进一步地，所述信号调理电路包括第二调理电路，所述第二调理电路用于接入直流信号，将所述交流信号转化为符合预设要求的直流信号。

进一步地，所述第二调理电路包括滤波电路及电压跟随器，所述滤波电路的输入端用于接入直流信号，所述滤波电路的输出端与电压跟随器的输入端电连接，所述电压跟随器的输出端与开关电路的输入端电连接，所述滤波电路用于滤除输入信号中的噪音，所述电压跟随器用于隔离滤波电路与开关电路。

进一步地，所述第二调理电路还包括保护电阻，所述保护电阻的设置于所述滤波电路与所述电压跟随器之间，所述保护电阻的一端与所述滤波电路电连接，所述保护电阻的另一端与所述电压跟随器电连接。

进一步地，所述多通道信号采集电路还包括转换电路，所述转换电路与所述信号调理电路电连接，所述转换电路用于将电流信号转化为电压信号，并将转化后的电压信号传输至所述信号调理电路。

进一步地，所述开关电路为CD4051开关芯片。

进一步地，所述处理电路包括单片机、ARM或FPGA中的至少一种。

一种多通道信号采集装置，所述多通道信号采集装置包括如显示器以多通道信号采集电路，，所述多通道信号采集电路包括：开关电路、模数转换电路、处理电路以及多个信号调理电路，所述信号调理电路的输入端用于接入输入信号，所述输入信号包括交流信号或直流信号，多个所述信号调理电路的输出端均与所述开关电路的多个输入端对应电连接，所述信号调理电路用于对输入信号进行处理以得到符合预设要求的调理电压信号；所述开关电路的输出端与所述模数转换电路的输入端电连接，所述开关电路用于从多个所述信号调理电路选择与所述模数转换电路连接的所述信号调理电路，所述模数转换电路的输出端与所述处理电路电连接，所述模数转换电路用于将所述信号调理电路输出的电压信号转化为数字信号，并将转化后的数字信号发送至所述处理电路，所述处理电路将所述数字信号进行处理，获得处理后的信号，所述显示器与所述处理电路电连接，用于显示所述处理电路处理后的信号。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种多通道信号采集电路及装置，所述多通道信号采集电路包括开关电路、模数转换电路、处理电路以及多个信号调理电路，所述开关电路用于从多个所述信号调理电路选择与所述模数转换电路连接的信号调理电路，所述模数转换电路用于将调理后的信号转化为数字信号，并发送至处理电路，所述处理电路将所述数字信号进行处理获得处理后的信号。本实用新型提供的多通道信号采集电路可以实现稳定的高精度信号采集功能，可以同时采集多路信号，可以进行电压、电流信号的采集，省略了冗杂的电路结构，体积小，使用方便。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型所提供的一种多通道信号采集电路的示意图。

图2示出了多通道信号采集电路的连接框图。

图3示出了第一调理电路的连接框图。

图4示出了第二调理电路的连接框图。

图5示出了多通道信号采集装置的示意框图。

图标：10-多通道信号采集装置；100-多通道信号采集电路；110-转换电路；120-信号调理电路；121-第一调理电路；122-第二调理电路；1211-峰值检测电路；1212-电压跟随器；1221-滤波电路；130-开关电路；140-模数转换电路；150-处理电路；200-显示电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

本实施例提供了一种多通道信号采集电路100，请参阅图1，图1示出了本实施例提供的多通道信号采集电路100的示意框图。

多通道信号采集电路100包括开关电路130、模数转换电路140、处理电路150以及多个信号调理电路120。其中，所述开关电路130包括多个输入端，多个信号调理电路120的输出端与开关电路130的多个输入端对应电连接，所述开关电路130的输出端与所述模数转换电路140的输入端电连接，所述模数转换电路140的输出端与所述处理电路150的输入端电连接。

可选地，所述多通道信号采集电路100还包括多个转换电路110，所述转换电路110的输入端用于接入输入信号，每个所述转换电路110的输出端与一个对应的所述信号调理电路120的输入端电连接，所述转换电路110用于将输入的电流信号转换为电压信号以传输至所述信号调理电路120。

可选地，所述转换电路110可以是运算放大器，输入的电流信号与运算放大器的反相输入端电连接，所述运算放大器的同相输入端接地，运算放大器的输出端与反向输入端之间接电阻，输入的电流信号流经所述电阻，在电阻上产生压降，可以将电流信号转化为电压信号。

所述信号调理电路120用于将输入的电压信号转化为复合预设要求的直流电信号。请参阅图2，可选地，于本实施例中，所述信号调理电路120包括多个第一调理电路121及多个第二调理电路122。所述第一调理电路121用于接入交流信号，将交流信号转换为复合预设要求的直流电信号。所述第二调理电路122用于接入直流信号，将直流信号转换为复合预设要求的直流电信号。

请参阅图3，可选地，所述第一调理电路121包括峰值检测电路1211及电压跟随器1212，所述峰值检测电路1211的输入端用于接入交流信号，所述峰值检测电路1211的输出端与所述电压跟随器1212的输入端电连接，所述电压跟随器1212的输出端与开关电路130的输入端电连接，所述峰值检测电路1211用于检测交流信号的峰值信号，并将检测到的峰值信号通过所述电压跟随器1212传输至所述开关电路130，所述电压跟随器1212用于隔离峰值检测电路1211与开关电路130。

请参阅图4，所述第二调理电路122包括滤波电路1221及电压跟随器1212，所述滤波电路1221的输入端用于接入直流信号，所述滤波电路1221的输出端与电压跟随器1212的输入端电连接，所述电压跟随器1212的输出端与开关电路130的输入端电连接，所述滤波电路1221用于滤除输入信号中的噪音，所述电压跟随器1212用于隔离滤波电路1221与开关电路130。

可选地，所述第二调理电路122还包括保护电阻，所述保护电阻的设置于所述滤波电路1221与所述电压跟随器1212之间，所述保护电阻的一端与所述滤波电路1221电连接，所述保护电阻的另一端与所述电压跟随器1212电连接。

所述开关电路130用于从多个信号调理电路120中选择与所述模数转换电路140连通的信号调理电路120。所述开关电路130包括控制端、输出端以及多个输入端，其中，多个输入端与所述多个信号调理电路120的输出端对应电连接，所述输出端与所述模数转换电路140的输入端电连接，所述控制端与所述处理电路150电连接。开关电路130用于在所述处理电路150的控制下，从多个信号调理电路120中选择一个与所述模数转换电路140连通。

于本实施例中，所述开关电路130可以选用CD4051开关芯片，开关芯片CD4051是8*1开关，具有三个控制端以及INH端口，根据三个控制端的电平高低的组合可以控制从8个输入端中择一输出。当INH端口为高电平时，输出为高阻态，数据无效，当INH为电平时，输出数据有效。

模数转换电路140用于将开关电路130所选择的信号调理电路120输出的调理后的直流电压信号转化为数字信号。可选地，于本实施例中，所述模数转换电路140可以使用ICL7135芯片。ICL7135芯片是4位半△-∑型高精度ADC，对开关电路130选择的信号进行采集，并且在采集前级对信号进行隔离和保护。

处理电路150的输入端与所述模数转换电路140的输出端电性连接，用于接收所述模数转换电路140输出的数字信号，所述处理电力依据预设的算法将所述数字信号进行处理、运算，得到与所述输入信号对应的数值。

于本实施例中，可选地，所述处理电路150可以是单片机、嵌入式ARM或FPGA中的至少一种。

第二实施例

本实施例提供了一种多通道信号采集装置10，请参阅图5，所述多通道信号采集装置10包括多通道信号采集电路100以及显示电路200。

需要注意的是，本实施例所提供的多通道信号采集电路100与第一实施例提供的多通道信号采集电路100基本相同，为简要描述，在此不再做详细说明，本实施例未提及支出可参阅第一实施例。

所述多通道信号采集电路100包括处理电路150，例如，所述处理电路150可以是单片机，所述显示电路200与所述处理电路150电连接，用于显示所述处理电路150运算处理的结果，例如将处理电路150处理后的数字信号显示成数值。

可选地，所述显示电路200可以是LED显示器，所述LED显示器可以通过串口与所述处理电路150电连接。

综上所述，本实用新型提供了一种多通道信号采集电路100及装置，所述多通道信号采集电路100包括开关电路130、模数转换电路140、处理电路150以及多个信号调理电路120，所述开关电路130用于从多个所述信号调理电路120选择与所述模数转换电路140连接的信号调理电路120，所述模数转换电路140用于将调理后的信号转化为数字信号，并发送至处理电路150，所述处理电路150将所述数字信号进行处理获得处理后的信号。本实用新型提供的多通道信号采集电路100可以实现稳定的高精度信号采集功能，可以同时采集多路信号，可以进行电压、电流信号的采集，省略了冗杂的电路结构，体积小，使用方便。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。