一种可同时采集多路电流或电压接口的电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业控制显示产品的数据采集的硬件电路设计上或应用在其他电子产品的数据采集电路的设计领域，尤其是一种可同时采集多路电流或电压接口的电路。
【背景技术】
[0002]随着电子产品行业的发展，数据采集的实时性要求也越来越高，电子产品的制造成本也越显越低。如何让电子产品能同时对多路数据更加有效的采集与传输，并且具有实时性，是当下讨论的一个热点专业话题。传统的数据采集能实时性，并高速有效传输，一般采取的是提高硬件处理器的处理能力为代价实现，第二是在采用更加高速抗干扰的电路板进行设计。这2种方案目前都已经达到技术顶端，很难再有突破。如何在细小的电路或处理器领域内进一步使多路数据采集更加有效，是各电子产品领域行业内研宄人员研宄的一个执占
I )、、w、、、O
[0003]特别是在工业控制领域，PLC等电气设备输出的多路电压或电流的大小的实时数据的测量采集。一般该类设备的输出数据采集采用的是一个待测参数对应一路相关电路设计的方案；如在多路相同的数据需要采集的情况下，则采用多路相同电路进行代替设计。但是这种电路通常会使电路设计得过于庞大，冗余，成本高。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:为了克服上述中存在的问题，提供了一种可同时采集多路电流或电压接口的电路，解决的是在各种电子产品中需要对多路电流或电压的数据采集时需进行实时快速切换遇到的瓶颈，通过单刀双掷开关可快速实现电压与电流的数据切换，能快速实现同时采集电压或电流的采集，并实时将这些多路电压或电流数据实时有效的传递给后续MCU处理。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种可同时采集多路电流或电压接口的电路，包括至少一路电源供给电路、至少一个单刀双掷开关、电压多路选择器、电流转电压芯片以及A/D转换器，每一路电源供给电路和一个单刀双掷开关相互电连接，所述的电源供给电路通过单刀双掷开关分别输出有输出电压和输出电流，输出电压与电压多路选择器相互电连接，输出电流与电流转电压芯片相互电连接，电压多路选择器的输出端和电流转电压芯片的输出端分别与A/D转换器相互电连接，A/D转换器5将得到的模拟电压转换为数字电压数据进行输出。
[0006]所述的电源供给电路输出为4-20mA电流或-15V?+15V电压。
[0007]所述的电源供给电路的路数为八路，可以实现同时采集8路电压或电流数据。
[0008]所述的电流转电压芯片采用的芯片为RCV420，RCV420是精密电流环接收器芯片，用于将4-20mA输入信号转换成为0-5V输出信号，具有很高的性能价格比，它包含一个高级运算放大器、一个片内精密电阻网络和一个精密1V电压基准。其总转换精度为0.1%，共模抑制比CMR达86dB，共模输入范围达±40V。因此选择该芯片可使电流转电压的数据转换精度更高。
[0009]所述的A/D转换器采用的是8选I的多路选择器MPC507，采用循环扫描方式可实现8路-15V?+15 V的电压选择，并选择A/D转换芯片AD7321实现A/D的转换输出。
[0010]本实用新型的有益效果是:所述的一种可同时采集多路电流或电压接口的电路，其成本设计成本低，使电路设计更简洁的设计方案，该方案只需极少单刀双掷开关，电流转电压芯片，多路选择器及A/D转换器等即可轻松实现对多路电压或电流的采集的切换，并实时有效进行传输。
【附图说明】
[0011]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0012]图1是本实用新型所述的一种可同时采集多路电流或电压接口的电路的整体结构框图；
[0013]图2是单刀双掷开关的电路原理图；
[0014]图3是电流转电压芯片的电路原理图；
[0015]图4是A/D转换器的电路原理图；
[0016]图5是单路电压的A/D转换器的电路原理图；
[0017]图6是0-5V的A/D转换器的电路原理图；
[0018]附图中标记分述如下:1、电源供给电路，2、单刀双掷开关，3、电压多路选择器，4、电流转电压芯片，5、A/D转换器，6、输出电压，7、输出电流。
【具体实施方式】
[0019]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0020]如图1所示的一种可同时采集多路电流或电压接口的电路，包括八路电源供给电路1、八个单刀双掷开关2、电压多路选择器3、电流转电压芯片4以及A/D转换器5，电源供给电路I输出为4-20mA电流或-15V?+15V电压，每一路电源供给电路I和一个单刀双掷开关2相互电连接，电源供给电路I通过单刀双掷开关2分别输出有输出电压6和输出电流7，输出电压6为-15V?+15V电压，输出电压6与电压多路选择器3相互电连接，电压多路选择器3进行选择性的输出给A/D转换器5，输出电流7为4-20mA电流，输出电流7与电流转电压芯片4相互电连接，电流转电压芯片4的输出端连接A/D转换器5，A/D转换器5将得到的模拟电压转换为数字电压数据进行输出，按照以上步骤，制作成电路板后测试。经反复测试，该接口电路输出-15V?+15V，及0-5V电压稳定，经过单片机处理，并通过串口打印出来的数据如图6所示，从图中可以看出，当单刀双掷开关2处于电压档-15V?+15V时，8个电压档输出电压数据在9V上下变化。当薄码开关处于电流档O?+5V时，8个电流档在经电流转电压电路转换后的输出电压数据在4.1V上下变化。
[0021]如图2所示的一种可同时采集多路电流或电压接口的电路，单刀双掷开关2因为一路电流或电压输入时由正负极端组成，所以一路电流或电压输入需要通过2个单刀双掷开关进行选择，其中AD_C0M1，AD_VIN1为公共输入端，AD_I_C0M1与AD_I_VIN1为单刀双掷开关同时拨到电流档产生电流输出信号；AD_V_C0M1与AD_V_VIN1为单刀双掷开关同时拨到电压档产生电压输出信号。
[0022]如图3所示的一种可同时采集多路电流或电压接口的电路，电流转电压芯片4采用芯片RCV420芯片进行实现，RCV420是美国RURR — BROffN公司生产的精密电流环接收器芯片，用于将4-20mA输入信号转换成为0-5V输出信号，具有很高的性能价格比。它包含一个高级运算放大器、一个片内精密电阻网络和一个精密1V电压基准。其总转换精度为0.1%，共模抑制比CMR达86dB，共模输入范围达±40V。因此选择该芯片可使电流转电压的数据转换精度更高。
[0023]如图4和图5所示的一种可同时采集多路电流或电压接口的电路，A/D转换器选择的是8选I的多路选择器MPC507，采用循环扫描方式可实现8路-15V?+15V的电压选择，并选择A/D转换芯片AD7321实现A/D的转换输出，如图6所示，选择AD7327可实现8路O?5V电压的选择性输入并A/D转换，A/D转换后的数字信号可直接提供给后续的MCU进一步处理。
[0024]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种可同时采集多路电流或电压接口的电路，其特征是:包括至少一路电源供给电路(I)、至少一个单刀双掷开关(2)、电压多路选择器(3)、电流转电压芯片(4)以及A/D转换器(5)，每一路电源供给电路(I)和一个单刀双掷开关(2)相互电连接，所述的电源供给电路⑴通过单刀双掷开关⑵分别输出有输出电压(6)和输出电流(7)，所述的输出电压(6)与电压多路选择器(3)相互电连接，所述的输出电流(7)与电流转电压芯片⑷相互电连接，电压多路选择器⑶的输出端和电流转电压芯片⑷的输出端分别与A/D转换器(5)相互电连接，所述的A/D转换器(5)将得到的模拟电压转换为数字电压数据进行输出。
2.根据权利要求1所述的一种可同时采集多路电流或电压接口的电路，其特征是:所述的电源供给电路⑴输出是4-20mA电流或是-15V?+15V电压。
3.根据权利要求1所述的一种可同时采集多路电流或电压接口的电路，其特征是:所述的电源供给电路(I)的路数是八路。
4.根据权利要求1所述的一种可同时采集多路电流或电压接口的电路，其特征是:所述的电流转电压芯片(4)采用的芯片是RCV420。
5.根据权利要求1所述的一种可同时采集多路电流或电压接口的电路，其特征是:所述的A/D转换器(5)采用的是8选I的多路选择器MPC507。
【专利摘要】本实用新型涉及一种可同时采集多路电流或电压接口的电路，包括至少一路电源供给电路、至少一个单刀双掷开关、电压多路选择器、电流转电压芯片以及A/D转换器，每一路电源供给电路和一个单刀双掷开关相互电连接，电源供给电路通过单刀双掷开关分别输出有输出电压和输出电流，输出电压与电压多路选择器相连接，输出电流与电流转电压芯片相连接，电压多路选择器输出端和电流转电压芯片输出端分别与A/D转换器相连接。所述的一种可同时采集多路电流或电压接口的电路，该方案只需极少单刀双掷开关，电流转电压芯片，多路选择器及A/D转换器等即可轻松实现对多路电压或电流的采集的切换，并实时有效进行传输。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN204479966
【申请号】CN201520060182
【发明人】金涛
【申请人】武汉朗宇智能科技有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年1月28日