一种高精度数据采集灾害遥测终端的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高精度数据采集灾害遥测终端，包括芯片MCP3551，所述的芯片MCP3551的引脚Vref上连接有参考电压电路，所述的芯片MCP3551的引脚Vin+通过电阻R2与信号输入端in相连且引脚Vin-和引脚Vss均接地，所述的信号输入端in上连接有信号幅值调节电路，所述的芯片MCP3551的引脚Vin+上连接有量程限制电路，其数据采集精度高。
【专利说明】一种高精度数据采集灾害遥测终端
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及灾害遥测终端领域，具体地，涉及一种高精度数据采集灾害遥测终端。
【背景技术】
[0002]四川处于盆地，其水量大，使得成为水旱灾害的频发地，而气候变化，生产活动的加剧，以及极端天气事件更加加剧了水旱灾情的发生。作为世界上最严重的自然灾害之一，洪水几乎每年都在我国发生，其频繁程度及其引起的其他自然灾害所造成的人员伤亡和财产损失，远高于发达国家。
[0003]至今，水灾造成的直接经济损失已达2000多亿元，死亡和失踪人数超过2000人。而类似舟曲的特大山洪泥石流灾害，造成了巨大的人员伤亡和财产损失。舟曲的年降水量通常仅有200-300毫升，当时40分钟的降水量就达90毫升，如果监测、预报做的好，则有可能减少人员伤亡，因为从降雨到山洪泥石流形成总有一个时间差，可以实施应急转移和逃生，减少财产损失和人员伤亡。故政府对灾害预警十分重视。
[0004]在对灾害数据进行采集时，要实现对灾害预测的准确度，首先必须保证对数据的采集的精度。在现有的技术中，对数据进行采集后经转换放大处理后直接传送给处理器进行处理，其数据采集精度低。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种灾害遥测终端，其数据采集精度高。
[0006]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:
[0007]一种高精度数据采集灾害遥测终端，包括芯片MCP3551，所述的芯片MCP3551的引脚Vref上连接有参考电压电路，所述的芯片MCP3551的引脚Vin+通过电阻R2与信号输入端in相连且引脚Vin-和引脚Vss均接地，所述的信号输入端in上连接有信号幅值调节电路，所述的芯片MCP3551的引脚Vin+上连接有量程限制电路。
[0008]本实用新型利用芯片MCP3551及其外围电路构成采样转换电路，芯片MCP3551是一种高精度、宽动态范围、低噪声的单通道22位分辨率Λ-Σ的A/D转换器，其可提高数据采集的精度。参考电压电路为芯片MCP3551的工作提供参考电压，信号经信号输入端in输入，信号幅值调节电路对进入芯片MCP3551的电压幅值进行限制，保证电压的幅值稍大于传感器采集信号幅值，由于各传感器输出的信号值不等，故信号幅值可调节，满足不同传感器的需要；电阻R2为限流电阻。量程限制电路对进入芯片MCP3551的电压幅值进行限制，对芯片MCP3551起保护作用。整个电路基于芯片MCP3551对信号进行采样转换，其数据采样精度高。
[0009]作为优选，所述的参考电压电路包括芯片REF3125，所述的芯片REF3125的引脚IN通过电阻Rl连接在电源上，所述的电阻Rl的两端均连接有接地电容，所述的芯片REF3125的引脚OUT连接在芯片MCP3551的引脚Vref上。参考电压电路由芯片REF3125及其外围电路构成，芯片REF3125是稳压芯片，其可减少电压波动，其输出的电压稳定性高，利用芯片REF3125构成的稳压电路对芯片MCP3551供电，其可提高芯片MCP3551的采样精度。
[0010]作为优选，所述的量程限制电路包括二极管Dl和稳压管D2，所述的二极管Dl正极连接在引脚Vin+上且负极连接在稳压管D2的负极，所述的稳压管D2的阳极接地，所述的二极管Dl的负极通过电子R4连接在电源上。量程限制电路对输入芯片MCP3551的电压值进行限制，对芯片MCP3551进行保护。
[0011]作为优选，所述的信号幅值调节电路包括电阻R3和与电阻R3上串联的电阻R5，所述的电阻R5上并联有可调电阻R6，所述的电阻R5的非公共端接地。信号输入端in的信号进入后，电阻R3把信号转换为电压信号，电阻R5和可调电阻R6构成微调电路，对幅值进行调节。
[0012]进一步的，所述的可调电阻R6的最大阻值与电阻R5的阻值相等。
[0013]作为优选，所述的信号输入端in上连接有电容C4。电容C4可对电路中的干扰进行滤除，增强采集采集的精度。
[0014]综上，本实用新型的有益效果是:
[0015]1、本实用新型利用芯片MCP3551及其外围电路对数据进行采集和转换，其采样精度高。
[0016]2、本实用新型利用芯片REF3125及其外围电路对芯片MCP3551提供参考电压，其电压稳定，提高芯片MCP3551的采集精度。
[0017]3、本实用新型利用电阻R2、量程限制电路对芯片MCP3551进行保护，提高电路的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0020]实施例1:
[0021]如图1所示的一种高精度数据采集灾害遥测终端，包括芯片MCP3551，所述的芯片MCP3551的引脚Vref上连接有参考电压电路，所述的芯片MCP3551的引脚Vin+通过电阻R2与信号输入端in相连且引脚Vin-和引脚Vss均接地，所述的信号输入端in上连接有信号幅值调节电路，所述的芯片MCP3551的引脚Vin+上连接有量程限制电路。
[0022]实施例2:
[0023]如图1所示的一种高精度数据采集灾害遥测终端，本实施例在上述实施例的基础上做了细化，即所述的参考电压电路包括芯片REF3125，所述的芯片REF3125的引脚IN通过电阻Rl连接在电源上，所述的电阻Rl的两端均连接有接地电容，所述的芯片REF3125的引脚OUT连接在芯片MCP3551的引脚Vref上。芯片REF3125的引脚OUT上连接有接地电容C3。
[0024]所述的量程限制电路包括二极管Dl和稳压管D2，所述的二极管Dl正极连接在引脚Vin+上且负极连接在稳压管D2的负极，所述的稳压管D2的阳极接地，所述的二极管Dl的负极通过电子R4连接在电源上。
[0025]所述的信号幅值调节电路包括电阻R3和与电阻R3上串联的电阻R5，所述的电阻R5上并联有可调电阻R6，所述的电阻R5的非公共端接地。
[0026]所述的可调电阻R6的最大阻值与电阻R5的阻值相等。
[0027]所述的信号输入端in上连接有电容C4。
[0028]本实施例中电路的工作原理为:
[0029]信号输入端in的信号进入后，电阻R3把信号转换为电压信号，电阻R5和可调电阻R6构成微调电路，对幅值进行调节。电阻R2起限流作用，当芯片MCP3551的引脚Vin+的电压大于电源电压时，二极管Dl导通并把芯片MCP3551的引脚Vin+的电压限制在电源电压值，对芯片MCP3551起保护作用。
[0030]现公开一组【具体实施方式】:电源电压设置为5V，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6分别设置为100欧姆、1000欧姆、500欧姆、100欧姆、500欧姆、500欧姆；电容Cl、电容C2即电阻Rl的两端的接地电容。电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4可分别选用I皮法、0.1皮法、I皮法、I皮法，二极管Dl可采用6A10，稳压二极管D2可采用2CW。
[0031]如上所述，可较好的实现本实用新型。
【权利要求】
1.一种高精度数据采集灾害遥测终端，其特征在于:包括芯片MCP3551，所述的芯片MCP3551的引脚Vref上连接有参考电压电路，所述的芯片MCP3551的引脚Vin+通过电阻R2与信号输入端in相连且引脚Vin-和引脚Vss均接地，所述的信号输入端in上连接有信号幅值调节电路，所述的芯片MCP3551的引脚Vin+上连接有量程限制电路。
2.根据权利要求1所述的一种高精度数据采集灾害遥测终端，其特征在于:所述的参考电压电路包括芯片REF3125，所述的芯片REF3125的引脚IN通过电阻R1连接在电源上，所述的电阻R1的两端均连接有接地电容，所述的芯片REF3125的引脚OUT连接在芯片MCP3551的引脚Vref上。
3.根据权利要求1所述的一种高精度数据采集灾害遥测终端，其特征在于:所述的量程限制电路包括二极管D1和稳压管D2，所述的二极管D1正极连接在引脚Vin+上且负极连接在稳压管D2的负极，所述的稳压管D2的阳极接地，所述的二极管D1的负极通过电子R4连接在电源上。
4.根据权利要求1所述的一种高精度数据采集灾害遥测终端，其特征在于:所述的信号幅值调节电路包括电阻R3和与电阻R3上串联的电阻R5，所述的电阻R5上并联有可调电阻R6，所述的电阻R5的非公共端接地。
5.根据权利要求4所述的一种高精度数据采集灾害遥测终端，其特征在于:所述的可调电阻R6的最大阻值与电阻R5的阻值相等。
6.根据权利要求1所述的一种高精度数据采集灾害遥测终端，其特征在于:所述的信号输入端in上连接有电容C4。
【文档编号】G08B21/10GK204166658SQ201420677659
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】陈静, 柴军 申请人:成都汉康信息产业有限公司