1.5V的电压信号非常稳定，从而用作零点调整的调整电压。
[0021]在该具体实施例中，第六电阻R6的一端电连接反相器Tl的输出端和第五电阻R5的公共节点，第七电阻R7的一端电连接反相放大器T2的输出端和第四电阻R4的公共节点，所述第七电阻R7的另一端和第六电阻R6的另一端的公共节点电连接反相加法器T3的反相输入端，第八电阻R8的一端电连接反相加法器T3的输出端，另一端电连接第六电阻R6、第七电阻R7和反相加法器T3的反相输入端的公共节点，反相加法器T3的正电源端和负电源端均处于悬空状态。
[0022]在该具体实施例中，反相加法器T3用于对反相输入端接收的两个电压信号进行求和并取反，反相加法器T3的输出电压值为:
[0023]-[-1.5+(1.5 ?-1.5)] = - (O ?_3) = O ?3V。
[0024]可以看出，当输入的直流电流信号为-25mA的直流电流信号时，反相加法器T3输出OV电压信号；当输入的直流电流信号为OmA的直流电流信号时，反相加法器T3输出1.5V电压信号；当输入的直流电流信号为25mA的直流电流信号时，反相加法器T3输出3V电压信号。这样，反相加法器T3的电压信号能够满足单片机的供电需求。
[0025]在该具体实施例中，第三电阻R3的阻值为10kQ，第四电阻R4的阻值为5kQ，第五电阻R5至第八电阻R8的阻值均为1kD。
[0026]在该具体实施例中，还设置有第一二极管Dl和第二二极管D2，反相加法器T3的输出端分别电连接第一二极管Dl的阳极和第二二极管D2的阴极，第一二极管Dl的阴极电连接第一直流电源，第二二极管D2的阳极电连接第二直流电源。反相加法器T3的输出端、第一二极管Dl的阳极和第二二极管D2的阴极的公共节点为所述量程变换与零点调整电路的输出端。这两个二极管可以对反相加法器T3的输出电压进行限幅，避免由于干扰或故障，使输出电压超出单片机可接受范围，损坏单片机。
[0027]综上所述，在本实用新型中，输入信号通过电阻转换为电压信号，当输入是-25mA?25mA的电流信号时，输出的电压范围不超过3.3V。由于输入电流信号是双极性信号，得到的电压信号也是双极性信号。为此，通过加法器进一步把双极性信号转换为单极性信号，来实现零点调整。正常工作输出电压在O?3.3V范围内。由于单片机的模数转换器的输入电压值一旦超范围，很容易被烧坏，所以对输出的电压信号通过两个二极管进行限幅。
[0028]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种量程变换与零点调整电路，其特征在于，包括:反相器(Tl)、反相放大器(T2)、反相加法器(T3)、以及用于接收直流电流信号并用于将所述直流电流信号转变为直流电压信号的第一电阻(R1)，所述反相器(Tl)的输入端接入所述直流电压信号；所述反相放大器(T2)的反相输入端电连接有第一直流电源，所述反相放大器(T2)的同相输入端接地，所述第一直流电源的电压值为正值；所述反相加法器(T3)的反相输入端电连接所述反相器(Tl)的输出端和所述反相加法器(T2)的输出端的公共节点，所述反相加法器(T3)的同相输入端接地，所述反相加法器(T3)的输出端为所述量程变换与零点调整电路的输出端。
2.如权利要求1所述的一种量程变换与零点调整电路，其特征在于，还包括第一二极管(Dl)和第二二极管(D2)，所述反相加法器(T3)的输出端分别电连接第一二极管(Dl)的阳极和所述第二二极管(D2)的阴极，所述第一二极管(Dl)的阴极电连接第一直流电源，所述第二二极管(D2)的阳极接地。
3.如权利要求1所述的一种量程变换与零点调整电路，其特征在于，还包括第二电阻(R2)，所述反相器(Tl)采用0P07运算放大器；所述第一电阻(Rl)的一端和所述第二电阻(R2)的一端的公共节点用于接入所述直流电流信号，所述第一电阻(Rl)的另一端和所述反相器(Tl)的同相输入端的公共节点接地，所述第二电阻(R2)的另一端电连接所述反相器(Tl)的反相输入端，所述反相器(Tl)的输出端和反相输入端之间还串接有第五电阻(R5);所述反相器(Tl)的负电源端电连接有第二直流电源，所述第二直流电源的电压值为负值，所述反相器(Tl)的正电源端电连接有第三直流电源，所述第三直流电源的电压值为正值。
4.如权利要求3所述的一种量程变换与零点调整电路，其特征在于，还包括第六电阻(R6)和第七电阻(R7);所述第六电阻(R6)的一端电连接反相器(Tl)的输出端，所述第七电阻(R7)的一端电连接所述反相放大器(T2)的输出端，所述第七电阻(R7)的另一端和所述第六电阻(R6)的另一端的公共节点电连接所述反相加法器(T3)的反相输入端。
5.如权利要求3或4所述的一种量程变换与零点调整电路，其特征在于，所述第一直流电源的电压值为2.5V，所述第二直流电源的电压值为-12V，所述第三直流电源的电压值为12V，所述直流电流信号-25mA?25mA的直流电流信号，所述第一电阻(Rl)的阻值为60Ω，所述第二电阻(R2)的阻值为1kD。
6.权利要求1所述的一种量程变换与零点调整电路，其特征在于，所述反相放大器(T2)采用0P07运算放大器；所述反相放大器(T2)的负电源端电连接第二直流电源，所述第二直流电源的电压值为负值，所述反相放大器(T2)的正电源端电连接有第三直流电源，所述第三直流电源的电压值为正值。
7.如权利要求6所述的一种量程变换与零点调整电路，其特征在于，所述第一直流电源的电压值为2.5V，所述第二直流电源的电压值为-12V，所述第三直流电源的电压值为12V。
【专利摘要】本实用新型属于单片机输入信号的电压处理技术领域，特别涉及一种量程变换与零点调整电路，其包括：反相器、反相放大器、反相加法器、以及用于接收直流电流信号并用于将所述直流电流信号转变为直流电压信号的第一电阻，所述反相器的输入端接入所述直流电压信号；所述反相放大器的反相输入端电连接有第一直流电源，所述反相放大器的同相输入端接地，所述第一直流电源的电压值为正值；所述反相加法器的反相输入端电连接所述反相器的输出端和所述反相加法器的输出端的公共节点，所述反相加法器的同相输入端接地，所述反相加法器的输出端为所述量程变换与零点调整电路的输出端。
【IPC分类】G05F1-56
【公开号】CN204462923
【申请号】CN201520168065
【发明人】杨亚萍, 石锋, 雷新颖
【申请人】西安航空学院
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月24日