一种基于arm的小电流、高精度火控品检测电路的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
[0002]本实用新型涉及火控品信号检测领域，尤其涉及一种基于ARM的小电流、高精度火控品检测电路。
[0003]【背景技术】:
[0004]火控品就是火力控制产品，在火控品信号检测领域，对检测电路输出给火控品的电流存在着安全性要求。如要求经过火控品的电流信号必须小于一定数值，但是当电流信号小于一定的数值，其流经阻抗所得到的电压信号是较为微弱，一般为微伏级。为解决此类微弱电压信号，现有的检测电路由惠更斯电桥、AD转换电路、单片机组成，其工作原理是:检测电路的电源直接通过被测对象，被测对象位于惠更斯的桥臂上；由桥臂平衡原理可以计算出被测对象电压值，从而获得检测数据。此方案存在的不足为:不能确保通过火控品的电流小于安全数值；此类检测方式受桥臂平衡臂的影响较大，难以实现高精度；采用单片机处理速度较慢，且稳定性不好。另外一种检测电路由差分电路、双路AD转换电路、单片机组成，其工作原理是:检测电路的电源流经被测对象后进入分离的差分电路，得到差分信号，后同步由双路AD转换电路进行转换，再传输给单片机进行处理。此方案存在的不足为:采用分离的差分电路以及双路的模拟/数字转换电路，会导致逻辑控制电路复杂度增加，可靠性降低，不够灵活；同类型器件形成分离的差分电路，为提高差模抑制比，要求分离的器件参数一致性要好，这导致器件选型难度增大；系统采用多个芯片，这会使得整体成本尚O
[0005]【实用新型内容】:
[0006]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种电路原理简单，能够确保输出给火控品的电流小于5mA，提高了安全性，同时能够满足不同火控品检测电路的需要，实用性强的技术方案:
[0007]一种基于ARM的小电流、高精度火控品检测电路，主要由本地时钟产生电路，ARM控制器，电压控制恒流源电路，高精度AD组成，本地时钟产生电路由晶振电路实现，晶振电路连接ARM控制器，ARM控制器连接电压控制恒流源电路，电压控制恒流源电路连接火控品，高精度AD采用24位AD，高精度AD —端连接火控品，另一端通过数字接口连接ARM控制器。
[0008]作为优选，晶振电路包括晶振电路模块、电流镜模块，在晶振电路模块中组成反相器的场效应晶体管D和场效应晶体管E的栅极串联电容A，电流镜模块通过电阻H连接场效应晶体管D的栅极，电流镜模块包括场效应晶体管F、场效应晶体管G和场效应晶体管H、场效应晶体管I以及电阻I，场效应晶体管G的漏极和栅极相接，自偏置产生的电流通过漏极与场效应晶体管I的漏极相接，场效应晶体管H、场效应晶体管I的栅极相接场效应晶体管I的漏电流，场效应晶体管I的漏极连接电阻I。
[0009]作为优选，电压控制恒流源电路主要包括运算放大器，运算放大器的输出端分别连接开关A、开关B、开关C的一端，开关A的另一端分别连接电阻A、场效应晶体管A栅极，开关B的另一端分别连接电阻B、场效应晶体管B栅极，开关C的另一端分别连接电阻C、场效应晶体管C栅极，运算放大器负极输入端分别连接开关D、开关E、开关F的一端，开关D另一端分别连接场效应晶体管A源级和电阻D —端，开关E另一端分别连接场效应晶体管B源级和电阻E —端，开关F另一端分别连接场效应晶体管C源级和电阻F —端，电阻D、电阻E、电阻F公共端接地，运算放大器正极输入端连接参考电压端。
[0010]本实用新型的有益效果在于:
[0011](I)本实用新型采用的ARM控制器本身自带的DA驱动控制恒流源电路，可方便的控制恒流源的电流大小。
[0012](2)本实用新型采用ARM控制器以及电压控制恒流源电路，能够确保输出给火控品的电流小于5mA，提尚了安全性。
[0013](3)本实用新型采用24位高精度AD，解决差分电路设计问题，提高了集成度，方便系统的集成设计。
[0014](4)本实用新型的ARM控制器内部采用了高精度的PLL，可实现动态数字输出，满足不同速度信号检测的需要，能提高检测电路的应用范围。
[0015]【附图说明】:
[0016]图1为本实用新型的电路连接结构框图；
[0017]图2为本实用新型的晶振电路原理图；
[0018]图3为本实用新型的电压控制恒流源电路原理图。
[0019]【具体实施方式】:
[0020]为使本实用新型的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
[0021]如图1所示，一种基于ARM的小电流、高精度火控品检测电路，主要由本地时钟产生电路，ARM控制器1，电压控制恒流源电路2，高精度AD 3组成，本地时钟产生电路由晶振电路4实现，晶振电路4连接ARM控制器1，ARM控制器I连接电压控制恒流源电路2，电压控制恒流源电路2连接火控品5，高精度AD3采用24位AD，解决差分电路设计问题，提高了集成度，方便系统的集成设计，高精度AD 3 —端连接火控品5，另一端通过数字接口连接ARM控制器I。晶振电路4产生晶振信号给ARM控制器1，ARM控制器I在软件的驱动下，一方面通过DA产生模拟电压信号控制恒流源电路输出给火控品5 ;另一方面通过数字接口与24位高精度AD 3进行数据交互，获得被测对象的信号特征。
[0022]如图2所示，晶振电路4包括晶振电路模块41、电流镜模块42，在所述晶振电路模块41中组成反相器的场效应晶体管D 4b和场效应晶体管E 5b的栅极串联电容A ld，电流镜模块42通过电阻H 8a连接场效应晶体管D 4b的栅极，电流镜模块42包括场效应晶体管F 6b、场效应晶体管G 7b和场效应晶体管H 8b、场效应晶体管I 9b以及电阻I 9a，场效应晶体管G 7b的漏极和栅极相接，自偏置产生的电流通过漏极与场效应晶体管I 9b的漏极相接，场效应晶体管H 8b、场效应晶体管I 9b的栅极相接场效应晶体管I 9b的漏电流，场效应晶体管I 9b的漏极连接电阻I 9a。场效应晶体管D 4b、场效应晶体管E 5b都被偏置之后，晶振电路4在正常工作时的电源电压小于阈值电压之和。一旦晶振电路4的电源电压高于阈值之和，开启电流也会被偏置电路控制，比传统晶振电路消耗的电流要小。
[0023]如图3所示，电压控制恒流源电路2主要包括运算放大器U，运算放大器U的输出端分别连接开关A lc、开关B 2c、开关C 3c的一端，开关A Ic的另一端分别连接电阻Ala、场效应晶体管A Ib栅极，开关B 2c的另一端分别连接电阻B 2a、场效应晶体管B 2b栅极，开关C 3c的另一端分别连接电阻C 3a、场效应晶体管C 3b栅极，运算放大器U负极输入端分别连接开关D 4c、开关E 5c、开关F 6c的一端，开关D 4c另一端分别连接场效应晶体管A Ib源级和电阻D 4a—端，开关E 5c另一端分别连接场效应晶体管B 2b源级和电阻E 5a 一端，开关F 6c另一端分别连接场效应晶体管C 3b源级和电阻F 6a 一端，电阻D4a、电阻E 5a、电阻F 6a公共端接地，运算放大器U正极输入端连接参考电压端。本实用新型采用ARM控制器以及电压控制恒流源电路，能够确保输出给火控品的电流小于5mA，提高了安全性。
[0024]本实用新型采用的ARM控制器本身自带的DA驱动控制恒流源电路，可方便的控制恒流源的电流大小，同时ARM控制器内部采用了高精度的PLL，可实现动态数字输出，满足不同速度信号检测的需要，能提高检测电路的应用范围。
[0025]上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。
【主权项】
1.一种基于ARM的小电流、高精度火控品检测电路，其特征在于:主要由本地时钟产生电路，ARM控制器(1)，电压控制恒流源电路(2)，高精度AD (3)组成，所述本地时钟产生电路由晶振电路(4 )实现，所述晶振电路(4 )连接所述ARM控制器(I)，所述ARM控制器(I)连接所述电压控制恒流源电路(2)，所述电压控制恒流源电路(2)连接火控品(5)，所述高精度AD (3)采用24位AD，所述高精度AD (3) —端连接火控品(5)，另一端通过数字接口连接所述ARM控制器(I)。2.根据权利要求1所述的一种基于ARM的小电流、高精度火控品检测电路，其特征在于:所述晶振电路(4)包括晶振电路模块(41)、电流镜模块(42)，在所述晶振电路模块(41)中组成反相器的场效应晶体管D (4b)和场效应晶体管E (5b)的栅极串联电容A (ld)，所述电流镜模块(42)通过电阻H (8a)连接场效应晶体管D (4b)的栅极，电流镜模块(42)包括场效应晶体管F (6b)、场效应晶体管G (7b)和场效应晶体管H (8b)、场效应晶体管I(9b)以及电阻I (9a)，场效应晶体管G (7b)的漏极和栅极相接，自偏置产生的电流通过漏极与场效应晶体管I (9b)的漏极相接，场效应晶体管H (8b)、场效应晶体管I (9b)的栅极相接场效应晶体管I (9b)的漏电流，场效应晶体管I (9b)的漏极连接电阻I (9a)。3.根据权利要求1所述的一种基于ARM的小电流、高精度火控品检测电路，其特征在于:所述电压控制恒流源电路(2)主要包括运算放大器(U)，运算放大器(U)的输出端分别连接开关A (lc)、开关B (2c)、开关C (3c)的一端，开关A (Ic)的另一端分别连接电阻A(la)、场效应晶体管A (Ib)栅极，开关B (2c)的另一端分别连接电阻B (2a)、场效应晶体管B (2b)栅极，开关C (3c)的另一端分别连接电阻C (3a)、场效应晶体管C (3b)栅极，运算放大器(U)负极输入端分别连接开关D (4c)、开关E (5c)、开关F (6c)的一端，开关D(4c)另一端分别连接场效应晶体管A (Ib)源级和电阻D (4a)—端，开关E (5c)另一端分别连接场效应晶体管B (2b)源级和电阻E (5a)—端，开关F (6c)另一端分别连接场效应晶体管C (3b)源级和电阻F (6a)—端，电阻D (4a)、电阻E (5a)、电阻F (6a)公共端接地，运算放大器(U)正极输入端连接参考电压端。
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于ARM的小电流、高精度火控品检测电路，它由ARM控制器，电压控制恒流源电路，高精度AD组成，所述本地时钟产生电路由晶振电路实现，所述晶振电路连接所述ARM控制器，所述ARM控制器连接所述电压控制恒流源电路，所述电压控制恒流源电路连接火控品，所述高精度AD采用24位AD，所述高精度AD一端连接火控品，另一端通过数字接口连接所述ARM控制器。本实用新型电路原理简单，采用ARM控制器以及电压控制恒流源电路，能够确保输出给火控品的电流小于5mA，提高了安全性，同时采用24位高精度AD与ARM控制器连接，能够满足不同火控品检测电路的需要，实用性强。
【IPC分类】G05B19/04
【公开号】CN204731565
【申请号】CN201520471292
【发明人】王小春, 王刚, 周欣欢, 朱连香, 周鹏, 萧剑平, 邹永, 林明辉, 梅记敏, 姜航, 刘伟刚, 雷燕, 张会茸, 孙玉娥, 曹白玉, 雷媛萍
【申请人】江南工业集团有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月3日