一种带自校准功能的模拟量输出电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种工业生产中的标准模拟量信号的输出电路，特别涉及一种带 自校准功能的模拟量输出电路，属于电学技术领域。
【背景技术】
[0002] 在工业领域检测系统中，很多仪器仪表采用标准模拟量(比如o-iov，0-20mA，4-20mA)进行信息传输，如热电阻、热电偶传感器的输出信号，电磁阀的控制信号等。
[0003] 为了保证输出信号的准确性，仪表上面常有两个电位器，以对模拟量进行校准，其 中一个电位器用于校准输出信号的零位，另一个则用来校准输出信号的满度。但是，在实际 应用中，业界传统普遍采用机械电位差计，但是传统机械电位差计在使用过程中，随着产品 所在应用环境的温度变化，或振动，又或人为误操作等其他外界因素带来的影响而改变，会 导致电位器的阻值发生变化，最终会造成模拟量输出发生漂移，从而影响传输信号的准确 性。
[0004] 然而目前，业界又尚无法在现场快速方便将发生模拟量漂移的仪器仪表进行零位 和满度的校准，因此，这成为了业界研发人员亟待解决的难题。 【实用新型内容】
[0005] 针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种带自校准功能 的模拟量输出电路，其电路结构清晰明了，电路原理简单易懂，可以在现场快速方便地进行 零位和满度的校准，保证仪器仪表的模拟量输出值不随外在环境因素的改变而变化。
[0006] 为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：
[0007] -种带自校准功能的模拟量输出电路，它包括：
[0008] 主控制芯片模块，用于各模块之间的协调工作，具有指示功能及测量功能；
[0009] 人机接口模块，与所述主控制芯片模块连接，用于校准状态指示以及触发启动自 校准功能；
[0010]数据存储单元模块，与所述主控制芯片模块连接，用于关键参数的存储；
[0011]零位/满度校准模块，与所述主控制芯片模块连接，用于进行弱信号校准，并且通 过所述主控制芯片模块的操作对该零位/满度校准模块进行零位/满度自校准；
[0012] 模拟信号输出调理电路模块，与所述零度/满度校准模块连接，用于将校准后的弱 信号变换为标准的工业模拟量；
[0013] 以及，ADC反馈模块，与所述零度/满度校准模块连接，并且连接至所述主控制芯片 模块，用于对所述零位/满度校准模块的输出信号进行采样并且反馈至所述主控制芯片模 块。
[0014] 进一步的，所述零位/满度校准模块包括第一和第二运算放大器，以及第一~第九 电阻，所述第一运算放大器反相输入端与所述第一电阻一端、所述第二电阻一端连接，所述 第一运算放大器同相输入端与所述第三电阻一端、所述第九电阻一端连接，所述第二电阻 另一端与所述第一运算放大器输出端连接，所述第二运算放大器反相输入端与所述第四电 阻一端连接，所述第二运算放大器同相输入端与所述第五电阻一端连接，所述第二运算放 大器输出端与所述第九电阻另一端、所述第四电阻另一端连接，所述第五电阻另一端与所 述第七电阻一端、第八电阻一端连接，所述第七电阻另一端与所述第六电阻一端连接，所述 第六电阻另一端接正电压，所述第八电阻另一端接负电压，所述第一电阻另一端接等电位， 所述第三电阻另一端作为所述零位/满度校准模块输入端与所述主控制芯片模块连接，所 述第一运算放大器输出端作为所述零位/满度校准模块输出端与所述模拟信号输出调理电 路模块、所述ADC反馈模块连接。
[0015] 更进一步的，所述第二电阻和第七电阻采用可调数字电位器，且其数据输入端均 与所述主控制芯片模块连接。
[0016] 本实用新型中第六电阻、第七电阻、第八电阻组成一个分压电路，其中第六电阻、 第八电阻是固定阻值的电阻，第七电阻为可调数字电位器，第七电阻一端的分压值随第七 电阻的输入数据的变化而改变。第七电阻一端的分压值通过第五电阻、第四电阻和第二运 算放大器组成的跟随电路后，再与零位/满度校准模块的输入信号经过其他剩余器件(第一 电阻、第二电阻、第三电阻、第九电阻和第一运算放大器)构成一个加法电路;最终零位/满 度校准模块的输出信号会通过ADC反馈模块反馈到主控制芯片模块中，除此之外，零位/满 度校准模块的输出信号还会作为下一级模块(模拟信号输出调理电路模块)的输入。
[0017] 与现有技术相比，本实用新型的优点包括：
[0018] 本实用新型电路结构清晰明了，电路原理简单易懂，实现各种模拟量输出的自校 准，替代了传统机械电位差计，避免了机械电位差计在使用过程中受温度、振动、人为误操 作等外界因素带来的影响，可以在现场快速方便地进行零位和满度的校准，保证仪器仪表 的模拟量输出值不随外在环境因素的改变而变化，具有广泛的应用前景。
【附图说明】
[0019] 图1是本实用新型一较佳实施例中带自校准功能的模拟量输出电路的结构框图；
[0020] 图2是图1实施例中所述零位/满度校准模块的电路图。
【具体实施方式】
[0021] 鉴于现有技术中的不足，本案实用新型人经长期研究和大量实践，得以提出本实 用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。 [0022]实施例
[0023 ]参阅图1 -2所示，该带自校准功能的模拟量输出电路包括：
[0024] 主控制芯片模块，用于各模块之间的协调工作，具有指示功能及测量功能；
[0025] 人机接口模块，与所述主控制芯片模块连接，用于校准状态指示以及触发启动自 校准功能；
[0026] 数据存储单元模块，与所述主控制芯片模块连接，用于关键参数的存储；
[0027] 零位/满度校准模块，与所述主控制芯片模块连接，用于进行弱信号校准，并且通 过所述主控制芯片模块的操作对该零位/满度校准模块进行零位/满度自校准；
[0028] 模拟信号输出调理电路模块，与所述零度/满度校准模块连接，用于将校准后的弱 信号变换(放大)为标准的工业模拟量；
[0029] 以及，ADC反馈模块，与所述零度/满度校准模块连接，并且连接至所述主控制芯片 模块，用于对所述零位/满度校准模块的输出信号进行采样并且反馈至所述主控制芯片模 块。
[0030] 人机接口模块包括状态指示模块和触发按钮。
[0031] 零位/满度校准模块包括第一和第二运算放大器，以及第一~第九电阻，第一运算 放大器A1反相输入端