一种用于FSM系统的数控调理模块的制作方法

本实用新型属于检测电路领域，特别涉及一种用于FSM系统的数控调理模块。

背景技术：

目前，油气运输过程中，因为管道腐蚀因素所造成的事故较多，对管道内壁腐蚀的检测和监测极为重要。目前行业内一般采用电阻探针法和极化探针法在线监测管道的腐蚀状况，但目前只能进行间接的均匀腐蚀检测，对危害度较大的坑蚀无监测能力，急需一种高精度和高可靠性的管道腐蚀检测系统对管道进行监测。

FSM(Field Signature Method)是一种腐蚀监测产品，中文名字称为“电指纹腐蚀监测系统”，用于油气行业输送管线的内腐蚀监测，这种技术主要用来检测各种形式的腐蚀，也可检测大多数的裂纹以及监控腐蚀和裂纹的扩展。该方法检测可靠性高，耐高低温，寿命长，不存在监测部件的损耗问题，在均匀腐蚀条件下，敏感性与灵活性要比大多非破坏性试验好，FSM在实际应用中，可获得壁厚减薄小于0.05％的精确数据。FSM系统一般通过测量两个焊接在管道上的测量电极之间的电流来检测管道的腐蚀情况，需要对其中一个电极输入测量电流，由于其管道监控属于常态监控，一直属于工作状态，其测量电流和输出电流均较低，保证系统长时间工作，为了保证输出电流获得精确测量，需要将电流信号进行放大处理；同时由于测量电极的排列和管道口径的不同，其输出电流大小不一致，需要对放大系数进行调整以适应不同的管道。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对上述问题，提供一种能精确放大测量电流获取电流数据的用于FSM系统的数控调理模块。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于FSM系统的数控调理模块，包括：多路开关模块：用于接收多路电流模拟信号，在控制单片机控制下，将电流模拟信号传输到信号调理电路；信号调理电路：对电流模拟信号进行放大调理，将调理后的电流模拟信号传输给模数转换模块；模数转换模块：调理后的电流信号，将电流信号转化为电流数字信号；控制单片机：控制多路开关模块，选择需要调理的电流模拟信号，并接收电流数字信号进行处理；所述信号调理电路包括与控制单片机连接的程控增益放大器。

进一步的，多路开关模块采用4051接口电路，4051的控制端连接控制单片机，4051具有低导通阻抗和很低的截至漏电流，保证了信号的稳定性。

进一步的，所述信号调理电路结构为：电路输入端为集成运放U1A的正输入端，集成运放U1A的负输出端与其输出端连接，集成运放U1A的输出端连接集成运放U2A的负输入端；集成运放U2A的正输入端通过电阻R1接地，其输入端通过电阻R3连接到集成运放U4A的正输出端，其输出端通过电阻R5连接到集成运放U3A的负输入端，其输出端还通过电阻R2连接到电路输入端；集成运放U4A的负输入端通过电阻R6接地，其负输入端与输出端间连接有电阻R7；集成运放U4A的正输出端通过电阻R4接地，其负输入端与输出端间连接有电阻R8；集成运放U5A的正输入端连接集成运放U4A的输出端，其负输入端连接集成运放U3A的输出端，其输出端作为电路输出端，采用对称补偿电路，保证了调理电路的超低漂移、超低噪声和强抗干扰的特性。

进一步的，集成运放U5A采用PGA202，其它集成运放采用LF353P，PGA202的控制端与控制单片机连接，PGA202为了方便与控制处理器的对接，提供了与TTL或CMOS相兼容的输入端口，通过控制处理器输出控制信号控制放大增益。

进一步的，模数转换模块采用ADC0809，ADC0809的通道地址选通输入端通过锁存器74LS373与单片机连接，ADC0809具有8路模拟开关和联合寻址逻辑，其IN0～IN7为模拟信号输入端，数据端口D0～D7与控制单片机的数据总线直接连接，实现数据传输。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.采用对称补偿电路，保证了电流模拟信号放大的超低漂移、超低噪声和强抗干扰的特性。

2.对于不同的测量电极的排列和管道口径，可对对放大系数进行调整以适应不同的使用环境。

附图说明

图1是本实用新型原理图；

图2本实用新型多路开关模块原理图；

图3是本实用新型恒流模块电路原理图；

图4是本实用新型控制单片机和D/A模块电路原理图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图新型作详细说明。

一种用于FSM系统的数控调理模块，包括：多路开关模块：用于接收多路电流模拟信号，在控制单片机控制下，将电流模拟信号传输到信号调理电路；信号调理电路：对电流模拟信号进行放大调理，将调理后的电流模拟信号传输给模数转换模块；模数转换模块：调理后的电流信号，将电流信号转化为电流数字信号；控制单片机：控制多路开关模块，选择需要调理的电流模拟信号，并接收电流数字信号进行处理；所述信号调理电路包括与控制单片机连接的程控增益放大器。

多路开关模块采用4051接口电路，4051的控制端连接控制单片机，所述信号调理电路结构为：电路输入端为集成运放U1A的正输入端，集成运放U1A的负输出端与其输出端连接，集成运放U1A的输出端连接集成运放U2A的负输入端；集成运放U2A的正输入端通过电阻R1接地，其输入端通过电阻R3连接到集成运放U4A的正输出端，其输出端通过电阻R5连接到集成运放U3A的负输入端，其输出端还通过电阻R2连接到电路输入端；集成运放U4A的负输入端通过电阻R6接地，其负输入端与输出端间连接有电阻R7；集成运放U4A的正输出端通过电阻R4接地，其负输入端与输出端间连接有电阻R8；集成运放U5A的正输入端连接集成运放U4A的输出端，其负输入端连接集成运放U3A的输出端，其输出端作为电路输出端。

集成运放U5A采用PGA202，其它集成运放采用LF353P，PGA202的控制端与控制单片机连接。模数转换模块采用ADC0809，ADC0809的通道地址选通输入端通过锁存器74LS373与单片机连接。