一种新型的混合信号处理电路的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
[0002]本实用新型涉及一种新型的混合信号处理电路，属于电器信号处理术领域。
[0003]【背景技术】:
[0004]目前对热电偶、mv、热电阻、电流信号的采集和AD转换，需要分别应用不同的电路来处理,这样就大大增加了仪表电路板的种类，同时也增加了仪表种类,这样对于生产厂家组织生产和用户的使用产生诸多不便。
[0005]【实用新型内容】:
[0006]针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种由光继电器、AD转换器以及译码器电路组成的混合信号处理电路，可适用于各类工业自动化仪表对现场信号的测量，具有很高的性价比和高可靠性。
[0007]本实用新型的一种新型的混合信号处理电路，它包含第一光继电器U1、第二光继电器U2、AD转换器U3、单片机U4、电阻一 R1、电阻二 R2、精密电阻一 RJl、精密电阻二 RJ2，混合信号端口 V分别连接在第一光继电器Ul的7号端子和第二光继电器U2的8号端子，混合信号端口 I分别连接在第一光继电器Ul的5号端子、第二光继电器U2的6号端子和精密电阻一 RJl的一端，混合信号端口 G分别连接到精密电阻一 RJl的另一端、AD转换器U3的8号端子和精密电阻二 RJ2的一端，精密电阻二 RJ2的另一端接地，所述的第一光继电器Ul的I号端子与电阻一 Rl串联后连接电源，第一光继电器Ul的2号端子与3号端子连接，第一光继电器Ul的4号端子连接到单片机U4，所述的第二光继电器U2的I号端子分别于与电阻二 R2串联后连接电源，且与3号端子连接，第二光继电器U2的2号端子与4号端子均与单片机U4连接，第二光继电器U2的5号端子与7号端子均连接到AD转换器U3的7号端子，AD转换器U3的I号端子、4号端子、15号端子和16号端子均连接到单片机U4上，AD转换器U3的4号端子与第一光继电器Ul的8号端子连接，AD转换器U3的11号端子与第一光继电器Ul的6号端子连接。
[0008]本实用新型的有益效果:它通过微处理器控制译码器输出控制信号，再由光继电器切换不同的信号通道，实现了多种混合信号的处理，适用于各类工业自动化仪表对现场信号的测量，具有很高的性价比和高可靠性。
[0009]【附图说明】:
[0010]为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0011]图1是本实用新型的结构示意图；
[0012]混合信号端口 1、V、G,第一光继电器Ul,第二光继电器U2, AD转换器U3,单片机U4,电阻一 R1，电阻二 R2，精密电阻一 RJ1，精密电阻二 RJ2。
[0013]【具体实施方式】:
[0014]如图1,本【具体实施方式】米用以下技术方案:它包含第一光继电器U1、第二光继电器U2、AD转换器U3、单片机U4、电阻一 R1、电阻二 R2、精密电阻一 RJl、精密电阻二 RJ2，混合信号端口 V分别连接在第一光继电器Ul的7号端子和第二光继电器U2的8号端子，混合信号端口 I分别连接在第一光继电器Ul的5号端子、第二光继电器U2的6号端子和精密电阻一 RJl的一端，混合信号端口 G分别连接到精密电阻一 RJl的另一端、AD转换器U3的8号端子和精密电阻二 RJ2的一端，精密电阻二 RJ2的另一端接地，所述的第一光继电器Ul的I号端子与电阻一 Rl串联后连接电源，第一光继电器Ul的2号端子与3号端子连接，第一光继电器Ul的4号端子连接到单片机U4，所述的第二光继电器U2的I号端子分别于与电阻二 R2串联后连接电源，且与3号端子连接，第二光继电器U2的2号端子与4号端子均与单片机U4连接，第二光继电器U2的5号端子与7号端子均连接到AD转换器U3的7号端子，AD转换器U3的I号端子、4号端子、15号端子和16号端子均连接到单片机U4上，AD转换器U3的4号端子与第一光继电器Ul的8号端子连接，AD转换器U3的11号端子与第一光继电器Ul的6号端子连接。
[0015]混合信号由端口 V、1、G输入,分三种情况:
[0016]1、混合信号为热电偶、mv信号输入时，信号由V、G端口输入,V接信号正端,G接信号负端。
[0017]此时单片机系统控制脚CHl-1输出高电平，第一光继电器Ul不导通，单片机系统控制脚RTD_H1输出低电平，第二光继电器U2的7、8引脚导通，信号正端经光继电器接入高精度AD转换器U3，同时单片机系统控制脚CHl-mA输出高电平，第二光继电器U2的5、6引脚断开，使信号不受另外一个信号输入端口 I的影响。
[0018]此时单片机通过CS、SCK、DIN端口发出控制指令，启动高精度AD转换器进行AD转换，转换完毕由AD转换器U3的DOUT端口发送数据给单片机系统，实现了热电偶、mv信号的数据采集。
[0019]2、混合信号为热电阻RTD信号输入时，信号由V、1、G端口输入，V接热电阻一端，1、G分别接热电阻另外一端的两根线。
[0020]此时单片机系统控制脚CHl-1输出低电平，光继电器Ul导通，高精度AD转换器U3的两路已知电流信号1UTl和10UT2流经第一光继电器Ul的7、5脚，再流过热电阻RTD和精密电阻二 RJ2，在热电阻RTD两端产生一个电压差，一个高端电压和一个低端电压。单片机系统控制脚RTD_H1输出低电平，第二光继电器U2的7、8引脚导通，单片机系统控制脚CHl-mA输出高电平，第二光继电器U2的5、6引脚断开，RTD信号高端电压经光继电器接入高精度AD转换器U3。此时单片机通过CS、SCK、DIN端口发出控制指令，启动高精度AD转换器U3进行AD转换，转换完毕由AD转换器U3的DOUT端口发送数据给单片机系统，实现了热电阻信号高电位数据的采集。
[0021]高电位数据的采集完毕后，单片机系统控制脚RTD_H1输出高电平，第二光继电器U2的7、8引脚断开，单片机系统控制脚CHl-mA输出高电平，第二光继电器U2的5、6引脚导通，热电阻RTD信号低端电压经光继电器接入高精度AD转换器U3。此时单片机通过CS、SCK、DIN端口发出控制指令，启动高精度AD转换器U3进行AD转换，转换完毕由AD转换器的DOUT端口发送数据给单片机系统，实现了热电阻信号低端电位数据的采集。
[0022]最后单片机系统计算热电阻RTD高端和低端电压差获得热电阻RTD上的电压值，再除以和两个已知电流信号1UTl和10UT2，即可获得热电阻RTD电阻值，单片机系统查表获得当前的温度值，这样实现了热电阻RTD的采集。
[0023]3、混合信号为电流信号输入时,信号由1、G端口输入。I接信号正端，G接信号负端。
[0024]此时单片机系统控制脚CHl-1输出高电平，第一光继电器Ul不导通，单片机系统控制脚RTD_H1输出高电平，第二光继电器U2的7、8引脚不导通，单片机系统控制脚CHl-mA输出低电平，电流信号流过内置已知阻值的精密电阻RJl和RJ2，并在RJl上形成一个高电平和一个低电平的电压差，高电平端经第二光继电器U2的5、6引脚接入高精度AD转换器的输入正，另一个低电平直接接入高精度AD转换器U3的输入负。此时单片机通过CS、SCK、DIN端口发出控制指令，启动高精度AD转换器进行AD转换，转换完毕由AD转换器U3的DOUT端口发送数据给单片机系统，实现了精密电阻一 RJl上电压差的采集。由电压差除以已知精密电阻RJl的阻值，等于流过该电阻的电流信号的值，这样实现了电流信号的采集。
[0025]本实用新型的有益效果:它通过微处理器控制译码器输出控制信号，再由光继电器切换不同的信号通道，实现了多种混合信号的处理，适用于各类工业自动化仪表对现场信号的测量，具有很高的性价比和高可靠性。
[0026]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种新型的混合信号处理电路，其特征在于:它包含第一光继电器(Ul)、第二光继电器(U2)、AD转换器(U3)、单片机(U4)、电阻一(Rl)、电阻二(R2)、精密电阻一(RJl)、精密电阻二(RJ2)，混合信号端口(V)分别连接在第一光继电器(Ul)的7号端子和第二光继电器(U2)的8号端子，混合信号端口(I)分别连接在第一光继电器(Ul)的5号端子、第二光继电器(U2)的6号端子和精密电阻一(RJl)的一端，混合信号端口(G)分别连接到精密电阻一(RJl)的另一端、AD转换器(U3)的8号端子和精密电阻二(RJ2)的一端，精密电阻二(RJ2)的另一端接地，所述的第一光继电器(Ul)的I号端子与电阻一(Rl)串联后连接电源，第一光继电器(Ul)的2号端子与3号端子连接，第一光继电器(Ul)的4号端子连接到单片机(U4)，所述的第二光继电器(U2)的I号端子分别于与电阻二(R2)串联后连接电源，且与3号端子连接，第二光继电器(U2)的2号端子与4号端子均与单片机(U4)连接，第二光继电器(U2)的5号端子与7号端子均连接到AD转换器(U3)的7号端子，AD转换器(U3)的I号端子、4号端子、15号端子和16号端子均连接到单片机(U4)上，AD转换器(U3)的4号端子与第一光继电器(Ul)的8号端子连接，AD转换器(U3)的11号端子与第一光继电器(Ul)的6号端子连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型的混合信号处理电路，它属于电器信号处理技术领域，混合信号端口V分别连接在第一光继电器U1的7号端子和第二光继电器U2的8号端子，混合信号端口I分别连接在第一光继电器U1的5号端子、第二光继电器U2的6号端子和精密电阻一RJ1的一端，混合信号端口G分别连接到精密电阻一RJ1的另一端、AD转换器U3的8号端子和精密电阻二RJ2的一端，第一光继电器U1的4号端子连接到单片机U4，第二光继电器U2的2号端子与4号端子均与单片机U4连接，第二光继电器U2的5号端子与7号端子均连接到AD转换器U3的7号端子。它通过微处理器控制译码器输出控制信号，再由光继电器切换不同的信号通道，实现了多种混合信号的处理，适用于各类工业自动化仪表对现场信号的测量，具有很高的性价比和高可靠性。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN204302731
【申请号】CN201420837987
【发明人】张建渊
【申请人】重庆川仪速达机电有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月25日