动态恒压放大隔离式数据采集装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及动态恒压放大隔离式数据采集装置。其包括：色谱仪、单片机系统、32位模数转换部、射极跟随器和用于为32位模数转换部与射极跟随器提供电源的供电部，色谱仪将采集的模拟量信号经过射极跟随器传输到32位模数转换部，32位模数转换部与射极跟随器的信号通道数量相等，射极跟随器电路包括三极管、二极管和电阻。其能够将色谱仪的输出端与信号通道上的输入电性能完全隔离，使两者之间不因阻抗的问题互相干扰，而造成模拟信号出现偏差的问题；其次通过射级耦合的方式，将两管射级连接在一起，便于放大并直接传递信号，其具有稳定的直流偏置和很强的抑制共模信号的能力，且电路结构简单，元件参数计算简单，易于制作。
【专利说明】
动态恒压放大隔离式数据采集装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及动态恒压放大隔离式数据采集装置。
【背景技术】
[0002]现有技术的色谱仪的数据采样，是采用色谱输出二路采集的模拟量信号，经过一阶低通滤波器后，与数据采集装置的通道直接连接的模式。数据采集卡将模拟信号进行数字量化后，在传送到单片机系统和工作站，进行最终的数据处理、分析、显示和操作。数据采集装置将模拟信号量化为数字信号，是整个色谱分析中至关重要的一个环节。在实际应用中，当色谱仪采集的各个成分的模拟量信号空载时，例如没有与数据采集装置连接时，会出现比接入数据采集装置后的模拟量数值高几mV的现象。而色谱仪采集的各个成分所对应的模拟信号所要求的信号分辨率常常要求在UV级。一般模数转换芯片转换位数要求在20为以上，甚至是24位。所以，当色谱仪由传感器分离出的信号高于后级数据采集装置的输入端的电压值几mV时，使得量化后的数字信号不能真实的反映原始信号值本身，不能满足系统的精度要求，极易产生误差。造成这种现象的根本原因在于色谱输出的模拟信号的输出阻抗过高，而24位模数转换装置的输入阻抗又偏低。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型旨在解决上述问题，提供了动态恒压放大隔离式数据采集装置，其能够将色谱仪的输出端与信号通道上的输入电性能完全隔离，使两者之间不因阻抗的问题互相干扰，而造成模拟信号出现偏差的问题，使其达到数据采集装置采集的模拟信号数值与原色谱仪的输出几乎无差别的色谱数据采集装置;其次通过射级耦合的方式，将两管射级连接在一起，便于放大并直接传递信号，其具有稳定的直流偏置和很强的抑制共模信号的能力，且电路结构简单，元件参数计算简单，易于制作，其采用的技术方案如下:
[0004]动态恒压放大隔离式数据采集装置，其特征在于，包括:色谱仪、单片机系统、32位模数转换部、射极跟随器和用于为32位模数转换部与射极跟随器提供电源的供电部，所述色谱仪将采集的模拟量信号经过射极跟随器传输到32位模数转换部，所述32位模数转换部与射极跟随器的信号通道数量相等，所述单片机系统与32位模数转换部相连，所述射极跟随器包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻，所述第一三极管的基极通过第一电阻接地，第一三极管的发射极连接第二电阻的第一端，其集电极通过第四电阻接入正电压;所述第二电阻的第二端接入第三三极管的集电极，所述第三电阻的第一端与第二电阻的第二端相连，其第二端与第二三极管的集电极相连;所述第二三极管的发射极通过第五电阻接入正电压，所述第七电阻与第九电阻并联，且第七电阻的第一端与第九电阻的第一端均与第三三极管的基极相连，第七电阻的第二端与第九电阻的第二端接地;所述第三三极管的发射极通过第八电阻接地。
[0005]在上述技术方案的基础上，所述第二三极管的基极与第六电阻的第一端相连，所述第六电阻的第二端为电压输出端。
[0006]在上述技术方案的基础上，所述二极管的正极与第二三极管的发射极相连，其负极通过第十电阻接地。
[0007]在上述技术方案的基础上，所述色谱仪包括由两块形状、大小和质地均相同的金属块构成的壳体，所述壳体通过连接装置连接，所述壳体内部上开设有用于嵌置元器件的嵌置凹槽，所述嵌置凹槽之间通过流路凹槽连接，所述嵌置凹槽与流路凹槽的连接处均采用防止连通管因直角转折而折断的圆弧设计。
[0008]在上述技术方案的基础上，所述连接装置为锁扣、卡扣或搭扣。
[0009]本实用新型具有如下优点:其能够将色谱仪的输出端与信号通道上的输入电性能完全隔离，使两者之间不因阻抗的问题互相干扰，而造成模拟信号出现偏差的问题，使其达到数据采集装置采集的模拟信号数值与原色谱仪的输出几乎无差别的色谱数据采集装置；其次通过射级耦合的方式，将两管射级连接在一起，便于放大并直接传递信号，其具有稳定的直流偏置和很强的抑制共模信号的能力，且电路结构简单，元件参数计算简单，易于制作。
【附图说明】
[00?0]图1:本实用新型的结构不意图；
[0011]图2:本实用新型所述射极跟随器的内部电路图；
[0012]图3:本实用新型所述色谱仪的内部结构示意图；
[0013]图4:本实用新型所述色谱仪的外部结构示意图；
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明:
[0015]如图1至图4所示，本实施例的动态恒压放大隔离式数据采集装置，其特征在于，包括:色谱仪1、单片机系统4、32位模数转换部3、射极跟随器2和用于为32位模数转换部3与射极跟随器2提供电源的供电部5，所述色谱仪I将采集的模拟量信号经过射极跟随器2传输到32位模数转换部3，所述32位模数转换部3与射极跟随器2的信号通道数量相等，所述单片机系统4与32位模数转换部3相连，所述射极跟随器2包括第一三极管6、第二三极管7、第三三极管8、二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和第十电阻R10，所述第一三极管6的基极通过第一电阻Rl接地，第一三极管6的发射极连接第二电阻R2的第一端，其集电极通过第四电阻R4接入正电压;所述第二电阻R2的第二端接入第三三极管8的集电极，所述第三电阻R3的第一端与第二电阻R2的第二端相连，其第二端与第二三极管7的集电极相连;所述第二三极管7的发射极通过第五电阻R5接入正电压，所述第七电阻R7与第九电阻R9并联，且第七电阻R7的第一端与第九电阻R9的第一端均与第三三极管8的基极相连，第七电阻R7的第二端与第九电阻R9的第二端接地;所述第三三极管8的发射极通过第八电阻R8接地。
[0016]优选的，所述第二三极管7的基极与第六电阻R6的第一端相连，所述第六电阻R6的第二端为电压输出端。
[0017]优选的，所述二极管Dl的正极与第二三极管7的发射极相连，其负极通过第十电阻Rl O接地。
[0018]进一步，所述色谱仪I包括由两块形状、大小和质地均相同的金属块构成的壳体9，所述壳体9通过连接装置连接，所述壳体9内部上开设有用于嵌置元器件的嵌置凹槽9-1，所述嵌置凹槽9-1之间通过流路凹槽9-2连接，所述嵌置凹槽9-1与流路凹槽9-2的连接处均采用防止连通管因直角转折而折断的圆弧设计。
[0019]更进一步，所述连接装置(图中未示出)为锁扣、卡扣或搭扣。
[0020]上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。
【主权项】
1.动态恒压放大隔离式数据采集装置，其特征在于，包括:色谱仪(1)、单片机系统(4)、32位模数转换部(3)、射极跟随器(2)和用于为32位模数转换部(3)与射极跟随器(2)提供电源的供电部(5)，所述色谱仪(I)将采集的模拟量信号经过射极跟随器(2)传输到32位模数转换部(3)，所述32位模数转换部(3)与射极跟随器(2)的信号通道数量相等，所述单片机系统(4)与32位模数转换部(3)相连，所述射极跟随器(2)包括第一三极管(6)、第二三极管(7)、第三三极管(8)、二极管(Dl)、第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)和第十电阻(RlO)，所述第一三极管(6)的基极通过第一电阻(Rl)接地，第一三极管(6)的发射极连接第二电阻(R2)的第一端，其集电极通过第四电阻(R4)接入正电压;所述第二电阻(R2)的第二端接入第三三极管(8)的集电极，所述第三电阻(R3)的第一端与第二电阻(R2)的第二端相连，其第二端与第二三极管(7)的集电极相连;所述第二三极管(7)的发射极通过第五电阻(R5)接入正电压，所述第七电阻(R7)与第九电阻(R9)并联，且第七电阻(R7)的第一端与第九电阻(R9)的第一端均与第三三极管(8)的基极相连，第七电阻(R7)的第二端与第九电阻(R9)的第二端接地;所述第三三极管(8)的发射极通过第八电阻(R8)接地。2.根据权利要求1所述的动态恒压放大隔离式数据采集装置，其特征在于:所述第二三极管(7)的基极与第六电阻(R6)的第一端相连，所述第六电阻(R6)的第二端为电压输出端。3.根据权利要求1所述的动态恒压放大隔离式数据采集装置，其特征在于:所述二极管(Dl)的正极与第二三极管(7)的发射极相连，其负极通过第十电阻(RlO)接地。4.根据权利要求1所述的动态恒压放大隔离式数据采集装置，其特征在于:所述色谱仪(I)包括由两块形状、大小和质地均相同的金属块构成的壳体(9)，所述壳体(9)通过连接装置连接，所述壳体(9)内部上开设有用于嵌置元器件的嵌置凹槽(9-1)，所述嵌置凹槽(9-1)之间通过流路凹槽(9-2)连接，所述嵌置凹槽(9-1)与流路凹槽(9-2)的连接处均采用防止连通管因直角转折而折断的圆弧设计。5.根据权利要求4所述的动态恒压放大隔离式数据采集装置，其特征在于:所述连接装置为锁扣、卡扣或搭扣。
【文档编号】H03K19/0175GK205430200SQ201520884409
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年11月6日
【发明人】贾照清, 张文涛
【申请人】青岛埃仑色谱科技有限公司