一种多路复用式的多通道传感器信号调理电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种信号调理电路，尤其是一种多路复用式的多通道传感器信号调理电路。多路选择复用电路的输出端与耦合方式选择电路的输入端连接，耦合方式选择电路的输出端与信号调理电路的输入端连接，逻辑控制电路分别与多路选择复用电路、耦合方式选择电路、信号调理电路连接。上述结构利用多路选择复用电路来选择不同的传感器信号，经过耦合方式选择电路选择不同的耦合方式，然后经过信号调理电路进行信号的调整，适应单路信号传感器、双路信号传感器和三路信号传感器等多种类型传感器应用的需求，而选择方式则通过逻辑控制电路来控制，测试范围宽，测量精度高，能够满足不同幅值的传感器信号精确测试的需求，大大拓广了其应用范围。
【专利说明】一种多路复用式的多通道传感器信号调理电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种信号调理电路，尤其是一种多路复用式的多通道传感器信号调理电路。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，传感器作为自动控制系统的重要组成部分，已经广泛应用于工业生产、海洋探测、生物工程等多个领域。传感器的种类繁多，按照用途来分，可以分为压力传感器、位置传感器、速度传感器、加速度传感器、温度传感器等；按照输出信号的类型，可以分为模拟传感器和数字传感器。一般传感器的输出是单路信号，但是也有部分特殊传感器是多路信号，比如三轴向加速度传感器，它就有X轴、Y轴、Z轴3路输出信号。传感器的种类繁多，输出信号的幅值也参差不齐。每使用一种传感器，都要有配备相应的信号调理电路，这就导致控制系统的元器件数量越来越多。
[0003]此外，大型控制系统的测量一般采用集中测量，它使用数据采集板卡来采集控制系统的全部传感器信号，通过上位机软件来实现数据的实时采集和处理。目前市场上的信号调理电路大多是单路调理电路或者专用调理电路，应用范围很狭窄，不能满足集中测量的要求。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于，提供一种应用范围广的多路复用式的多通道传感器信号调理电路。
[0005]本实用新型解决进一步技术问题所采用的技术方案是:一种多路复用式的多通道传感器信号调理电路，包括多路选择复用电路、耦合方式选择电路、信号调理电路、逻辑控制电路，多路选择复用电路的输出端与耦合方式选择电路的输入端连接，耦合方式选择电路的输出端与信号调理电路的输入端连接，逻辑控制电路分别与多路选择复用电路、耦合方式选择电路、信号调理电路连接。
[0006]此项设置利用多路选择复用电路来选择不同的传感器信号，经过耦合方式选择电路选择不同的耦合方式，然后经过信号调理电路进行信号的调整，适应单路信号传感器、双路信号传感器和三路信号传感器等多种类型传感器应用的需求，而选择方式则通过逻辑控制电路来控制，测试范围宽，测量精度高，能够满足不同幅值的传感器信号精确测试的需求，大大拓广了其应用范围。
[0007]本实用新型的进一步设置为:所述的多路选择复用电路由单路信号连接器、双路信号连接器、三路信号连接器并联构成。
[0008]此项设置将三个信号连接器并联使用，就可以至少可以选择至少三种不同的信号输入，还可以通过并联方式搭建更多多路选择复用电路。
[0009]本实用新型的进一步设置为:耦合方式选择电路包括单端AC耦合电路、单端DC耦合电路、差分AC耦合电路、差分DC耦合电路、ICP耦合电路，单端AC耦合电路、单端DC耦合电路、差分AC耦合电路、差分DC耦合电路、ICP耦合电路并联，并联后一端作为耦合方式选择电路的输入端，另一端与逻辑控制电路连接。
[0010]此项设置采用了五种耦合方式进行选择，基本可以满足大部分的耦合选择，进行最合适的耦合，以增加测量精度。
[0011]本实用新型的进一步设置为:所述的信号调理电路包括滤波电路、信号放大电路，滤波电路作为信号调理电路的输入端，滤波电路的输出端与信号放大电路的输入端连接。
[0012]此项设置滤波电路可以将一定的频率范围内噪声过滤，信号放大电路将滤波后的信号，按照一定的增益倍数，对信号进行放大，使信号能够更好匹配模拟-数字转换器的范围，从而提闻测试的精度和灵敏度。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本实施例的原理框图；
[0015]图2为多路选择复用电路的原理框图；
[0016]图3为稱合方式选择电路的原理框图；
[0017]图4为信号调理电路的原理框图。
【具体实施方式】
[0018]参考图1、图2、图3、图4可知，本实用新型一种多路复用式的多通道传感器信号调理电路，包括多路选择复用电路、耦合方式选择电路、信号调理电路、逻辑控制电路，多路选择复用电路的输出端与I禹合方式选择电路的输入端连接，I禹合方式选择电路的输出端与信号调理电路的输入端连接，逻辑控制电路分别与多路选择复用电路、耦合方式选择电路、信号调理电路连接，通过多路通道(1-N)的组合使用可以进行多路多通道信号的同时调理。
[0019]所述的多路选择复用电路由单路信号连接器、双路信号连接器、三路信号连接器并联构成。
[0020]多路选择复用电路首先将单路信号、双路信号和三路信号的连接器引脚复用，每一路输入信号与不同路数的连接器都相连。在控制系统中，根据实际传感器的信号路数，选择不同路数的连接器。通过逻辑电路的逻辑控制信号，将各路的传感器信号重新组合，每一路输入信号，连接到所对应的单路信号连接器、双路信号连接器或者三路信号连接器。如果传感器的信号多于三路，可以使用类似的方法，搭建对应多路选择复用电路。
[0021 ] 耦合方式选择电路包括单端AC耦合电路、单端DC耦合电路、差分AC耦合电路、差分DC耦合电路、ICP耦合电路，单端AC耦合电路、单端DC耦合电路、差分AC耦合电路、差分DC稱合电路、ICP稱合电路并联,并联后一端作为稱合方式选择电路的输入端，另一端与逻辑控制电路连接。
[0022]多路选择复用电路输出的信号有多种耦合方式可以选择。可以选择的耦合方式有单端AC稱合方式、单端DC稱合方式、差分AC稱合方式、差分DC稱合方式、ICP稱合方式，通过逻辑控制电路，可以控制耦合方式选择电路，进而方便地选择一种符合实际的电路耦合方式。
[0023]所述的信号调理电路包括滤波电路、信号放大电路，滤波电路作为信号调理电路的输入端，滤波电路的输出端与信号放大电路的输入端连接。
[0024]信号调理电路由滤波电路和信号放大电路两部分组成。滤波电路由RC电路组成，可以将一定的频率范围内噪声过滤。信号放大电路由运算放大器电路组成，将滤波后的信号，按照一定的增益倍数，对信号进行放大，使信号能够更好匹配模拟-数字转换器的范围，从而提高测试的精度和灵敏度，信号放大电路的增益倍数，可以由逻辑控制电路进行调节，这样既可以精确测量幅值高的传感器信号，也可以精确测试幅值低的传感器信号。
[0025]所述的逻辑控制电路部分电路可以由可编程的控制器电路和继电器电路组成。首先对控制器电路进行编程，控制器电路的输出控制继电器线圈的通电和断电，进而控制多路选择复用电路、控制耦合方式选择电路和信号调理电路，从而选择符合实际的传感器连接方式、耦合方式和增益放大倍数。
[0026]在本实施例中，各个传感器信号输入，首先经过多路选择复用电路，将传感器的信号路数与信号连接器的信号路数对应起来，然后通过耦合方式选择电路对每一路信号选择相应的信号耦合方式，最后通过增益选择电路对信号的增益放大倍数进行调节，使得信号测量的范围宽，测量精度高。在整个电路中，逻辑控制电路负责人机交互操作，调整传感器的连接方式、信号耦合方式和选取增益放大倍数。
[0027]显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种多路复用式的多通道传感器信号调理电路，包括多路选择复用电路、耦合方式选择电路、信号调理电路、逻辑控制电路，多路选择复用电路的输出端与耦合方式选择电路的输入端连接，耦合方式选择电路的输出端与信号调理电路的输入端连接，逻辑控制电路分别与多路选择复用电路、耦合方式选择电路、信号调理电路连接。
2.按照权利要求1所述的多路复用式的多通道传感器信号调理电路，其特征在于:所述的多路选择复用电路由单路信号连接器、双路信号连接器、三路信号连接器并联构成。
3.按照权利要求1或2所述的多路复用式的多通道传感器信号调理电路，其特征在于:耦合方式选择电路包括单端AC耦合电路、单端DC耦合电路、差分AC耦合电路、差分DC耦合电路、ICP耦合电路，单端AC耦合电路、单端DC耦合电路、差分AC耦合电路、差分DC耦合电路、ICP耦合电路并联，并联后一端作为耦合方式选择电路的输入端，另一端与逻辑控制电路连接。
4.按照权利要求1或2所述的多路复用式的多通道传感器信号调理电路，其特征在于:所述的信号调理电路包括滤波电路、信号放大电路，滤波电路作为信号调理电路的输入端，滤波电路的输出端与信号放大电路的输入端连接。
5.按照权利要求3所述的多路复用式的多通道传感器信号调理电路，其特征在于:所述的信号调理电路包括滤波电路、信号放大电路，滤波电路作为信号调理电路的输入端，滤波电路的输出端与信号放大电路的输入端连接。
【文档编号】G05B19/042GK203588018SQ201320714802
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】贺惠农, 陈斌, 鲍菲琴 申请人:杭州亿恒科技有限公司