一种基于流式细胞仪的APD模块的电压采集电路的制作方法

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种基于流式细胞仪的apd模块的电压采集电路。

背景技术：

目前流式细胞仪的apd模块中供电有几十个电压需要检测点，这些电压测试点都需要实际检测是否符合规定参数，其中包含有正负电压，传统的检测方式使用数字万用表进行逐个测量，并采用人工记录的方式检测，这样势必会带来繁重的人工负担以及测试中人为带来的误差，并且人工记录的数据也不利于保存。

因此，基于以上存在的技术问题，本发明提供了解决以上技术问题的技术方案。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于流式细胞仪的apd模块的电压采集电路，利用反相器对负电压进行反向，然后利用adc采集所有的电压，经过计算机串口把数据传送到电脑并自动保存，解决了现有技术中手动操作的误差问题，同时提供了工作效率。

本发明提供的技术方案如下：

一种基于流式细胞仪的apd模块的电压采集电路，包括：电压检测端，信号采集电路、放大电路、滤波电路、adc转换电路，以及控制芯片，电源转换电路；所述电源转换电路分别与电压检测端，信号采集电路、放大电路、滤波电路、adc转换电路，以及控制芯片电连接；所述电压检测端与所述信号采集电路电连接，所述信号采集电路与所述放大电路电连接；所述放大电路与所述滤波电路电连接，所述滤波电路与所述adc转换电路电连接，所述adc转换电路与所述控制芯片电连接；所述信号采集电路将从所述电压检测端采集到的电压信号通过所述放大电路进行信号放大，放大处理后通过所述滤波电路进行滤波处理；并进一步的通过adc转换电路将采集到的模拟信号转换数字信号，并发送至所述控制芯片的i/o端口，并计算出采集的电压信号对应的电压值。

优选的，还包括：连接电路；所述连接电路分别与信号采集电路、放大电路电连接。

优选的，在所述连接电路包括：esd保护电路。

优选的，还包括：信号存储电路。

优选的，所述连接电路包括：分压电阻r1，分压电阻r2，二极管d1，滤波电容c1；将从电压检测端检测到的电压信号输入至所述分压电阻r1的第一端，同时所述分压电阻r1还与二极管d1的阴极端电连接，所述二极管d1的阳极端接地；所述分压电阻r1的第二端分别与所述分压电阻电连接，且共同与所述连接电路的电压信号输出端电连接；所述r2的第二端，电容c1的第二端接地。

优选的，所述放大电路包括：运算放大器u1，限流电阻r3，限流电阻r4；所述连接电路的电压信号输出端通过限流电阻r3分别与运算放大器u1的正向输入端电连接接；同时运算放大器u1的正向输入端通过限流电阻r4与所述运算放大器u1的输出端电连接；运算放大器u1的反向输入端以及运算放大器u1的接地端接地；运算放大器u1分别与供电电源端电连接，同时通过滤波电容c2接地。

优选的，所述放大电路包括：运算放大器u1，限流电阻r3，限流电阻r4；所述连接电路的电压信号输出端通过限流电阻r3与运算放大器u1的正向输入端电连接接；同时运算放大器u1的反向输入端通过限流电阻r4与所述运算放大器u1的输出端电连接；运算放大器u1的正向输入端以及运算放大器u1的接地端接地；运算放大器u1分别与供电电源端电连接，同时通过滤波电容c2接地。

优选的，所述滤波电路包括：运算放大器u2，限流电阻r5，限流电阻r6，以及滤波电容c4，滤波电容c5；所述运算放大器u1的输出端的正极通过限流电阻r5与运算放大器u1的正向输入端电连接；运算放大器u2的正向输入端还分别滤波电容c3接地，通过限流电阻r6与所述运算放大器u2的输出端电连接；运算放大器u2的反向输入端与运算放大器u2的接地端共同接地；运算放大器u2与供电电源端电连接，并同时通过滤波电容c5接地；所述运算放大器u2的输出端通过限流电阻r3与adc转换电路电连接。

优选的，所述滤波电路包括：运算放大器u2，限流电阻r5，限流电阻r6，以及滤波电容c4，滤波电容c5；所述运算放大器u1的输出端的负极通过限流电阻r5与运算放大器u1的反向输入端电连接；运算放大器u2的反向输入端还分别滤波电容c3接地，通过限流电阻r6与所述运算放大器u2的输出端电连接；运算放大器u2的正向输入端与运算放大器u2的接地端共同接地；运算放大器u2与供电电源端电连接，并同时通过滤波电容c5接地；所述运算放大器u2的输出端通过限流电阻r3与adc转换电路电连接。

优选的，所述电源转换电路包括：电源转换芯片u3；所述电源转换芯片u3的电源输入端3脚与第一电源端电连接，并通过滤波电容c6接地；所述电源转换芯片u3的电源输出端2脚通过滤波电感l1后输出不同幅值电压信号；所述电源转换芯片u3的电源输出端2脚还通过滤波电容c7接地。

本发明提供的一种基于流式细胞仪的apd模块的电压采集电路，至少带来以下一种有益效果如下：

本发明中，利用反相器对负电压进行反向，然后利用adc采集所有的电压，经过计算机串口把数据传送到电脑并自动保存，解决了现有技术中手动操作的误差问题，同时提供了工作效率。

本发明中，将采集到的带测量的信号进行放大、滤波等处理后，通过数据总线传输至控制芯片上，控制芯片进行运算后，并将采集的信号通过服务器或者相应的终端进行显示，因此本发明解决了现有测试中出现的测试繁重的工作以及避免人为测量带来的测试不确定性，实现自动化采集的效果。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种基于流式细胞仪的apd模块的电压采集电路的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种基于流式细胞仪的apd模块的电压采集电路的一个实施例的结构图；

图2是本发明一种基于流式细胞仪的apd模块的电压采集电路的另一个实施例的电路图；

图3是本发明一种基于流式细胞仪的apd模块的电压采集电路的另一个实施例的电路图；

图4是本发明一种基于流式细胞仪的apd模块的电压采集电路的另一个实施例的电路图；

图5是本发明一种基于流式细胞仪的apd模块的电压采集电路的另一个实施例的电路图；

图6是本发明一种基于流式细胞仪的apd模块的电压采集电路的另一个实施例的电路图；

图7是本发明一种基于流式细胞仪的apd模块的电压采集电路的另一个实施例的电路图；

图8是本发明一种基于流式细胞仪的apd模块的电压采集电路的另一个实施例的电路图。

附图符号：100.控制芯片、200信号存储电路、300.电源转换电路、410.adc转换电路、420.滤波电路、430.放大电路、440.连接电路、450.信号采集电路、460.电压检测端。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

本发明提供了一种基于流式细胞仪的apd模块的电压采集电路的一个实施例，参考图1所示；包括：电压检测端，信号采集电路、放大电路、滤波电路、adc转换电路，以及控制芯片，电源转换电路；电源转换电路分别与电压检测端，信号采集电路、放大电路、波电路、adc转换电路，以及控制芯片电连接；电压检测端与信号采集电路电连接，信号采集电路与放大电路电连接；放大电路与滤波电路电连接，滤波电路与adc转换电路电连接，adc转换电路与控制芯片电连接；信号采集电路将从电压检测端采集到的电压信号通过放大电路进行信号放大，放大处理后通过滤波电路进行滤波处理；并进一步的通过adc转换电路将采集到的模拟信号转换数字信号，并发送至控制芯片的i/o端口，并计算出采集的电压信号对应的电压值。

具体的，本实施例的一种基于流式细胞仪的apd模块的电压采集电路，应用于apd模块中多路电压的检测，放大器，用于提供待测的电压放大传输处理；连接电路，把待测电压经过分压，滤波，esd保护连接到测试模块；ad转换电路，为模拟信号转换成数字信号并通过串口连接到电脑；电源转换电路为dc电源供应器供电再由dc-dc转换器转换到所需电压。在本发明中需要采集的电压信号包括为多路采集，在每一路中都设置有连接电路，放大电路，滤波电路，adc转换电路，并依次进行物理连接，最后将采集到需要测量的电压信号通过总线的方式发送给控制芯片，控制将接收到的信号进行源端后，最后发送至电脑服务器端，显示各个检测通道的电压值。在本发明中电压包括高压，低压等多种不同的电压待测信号。

本发明将采集到的带测量的信号进行放大、滤波等处理后，通过数据总线传输至控制芯片上，控制芯片进行运算后，并将采集的信号通过服务器或者相应的终端进行显示，因此本发明解决了现有测试中出现的测试繁重的工作以及避免人为测量带来的测试不确定性，实现自动化采集的效果。

优选的，还包括：连接电路；连接电路分别与信号采集电路、放大电路电连接。

优选的，在连接电路包括：esd保护电路。

具体的，参考图1所示；esd保护电路增加了电路的正常运行的安全性，同时实现了本发明采集电路的静电保保护。

优选的，还包括：信号存储电路。

具体的，参考图1所示；通过设置信号存储电路，一方面避免了多数传输时，数据丢失的问题；第二方面，提供了历史数据额追踪。

本发明还提供上述实施例中连接电路的一个实施例包括：参考图2所示；分压电阻r1，分压电阻r2，二极管d1，滤波电容c1；具体的连接关系为：将从电压检测端检测到的电压信号输入至分压电阻r1的第一端，同时分压电阻r1还与二极管d1的阴极端电连接，二极管d1的阳极端接地；分压电阻r1的第二端分别与分压电阻电连接，且共同与连接电路的电压信号输出端电连接；r2的第二端，电容c1的第二端接地。

具体的，图2电路中r1和r2可以设置输入信号的分配比例，在本实施例中设置比较小的r1值以及大的r2值，这样可以直接读出输入电压的值，当需要测量较高的电压值时，就可以通过设定r1和r2的值来降低需要采集的电压，满足adc采集的需求，最后只要计算时还原这里的分配比例即可。d1为电压保护tvs管，可以根据实际需求选择额定电压值，本实施例选择5v的tvs管即可；电容c1为滤波器件，滤出高频噪音。

本发明的还提供了一个放大电路的实施例，参考图3所示；放大电路包括：运算放大器u1，限流电阻r3，限流电阻r4；具体的连接关系为：连接电路的电压信号输出端通过限流电阻r3分别与运算放大器u1的正向输入端电连接接；同时运算放大器u1的正向输入端通过限流电阻r4与运算放大器u1的输出端电连接；运算放大器u1的反向输入端以及运算放大器u1的接地端接地；运算放大器u1分别与供电电源端电连接，同时通过滤波电容c2接地。

本发明的还提供了还另一放大电路的实施例，参考图4所示；放大电路包括：运算放大器u1，限流电阻r3，限流电阻r4；具体的连接关系为：连接电路的电压信号输出端通过限流电阻r3与运算放大器u1的正向输入端电连接接；同时运算放大器u1的反向输入端通过限流电阻r4与运算放大器u1的输出端电连接；运算放大器u1的正向输入端以及运算放大器u1的接地端接地；运算放大器u1分别与供电电源端电连接，同时通过滤波电容c2接地。

具体的，图3电路中当采集的电压是正电压时，则选择连接比较放大器的“+”端，如果电源转换电路采集的电压是负电压时，图4则需要连接比较放大器的“-”端，这样可以保证输出为正电压，电源转换电路只要读出绝对值是电源转换电路需要的规定值就可以确保电源转换电路的检测的准确性，这样更利于adc采样，r3和r4可以设置输入信号的分配比例，在这里设置r3值与r4值一样大，这样可以直接读出输入电压的值，当需要测量较低的电压值时，就可以通过设定r3和r4的值来放大需要采集的电压，满足adc采集的需求，最后只要计算还原这里的放大比例即可。电容c2为比较放大器供电的滤波电容。

在以上实施例的基础上本发明的还提供了滤波电路的实施例，参考图5所示；滤波电路包括：运算放大器u2，限流电阻r5，限流电阻r6，以及滤波电容c4，滤波电容c5；具体的连接关系为：运算放大器u1的输出端的正极通过限流电阻r5与运算放大器u1的正向输入端电连接；运算放大器u2的正向输入端还分别滤波电容c3接地，通过限流电阻r6与运算放大器u2的输出端电连接；运算放大器u2的反向输入端与运算放大器u2的接地端共同接地；运算放大器u2与供电电源端电连接，并同时通过滤波电容c5接地；运算放大器u2的输出端通过限流电阻r3与adc转换电路电连接。

在以上实施例的基础上本发明的还提供了另一滤波电路的实施例，参考图6所示；滤波电路包括：运算放大器u2，限流电阻r5，限流电阻r6，以及滤波电容c4，滤波电容c5；运算放大器u1的输出端的负极通过限流电阻r5与运算放大器u1的反向输入端电连接；运算放大器u2的反向输入端还分别滤波电容c3接地，通过限流电阻r6与运算放大器u2的输出端电连接；运算放大器u2的正向输入端与运算放大器u2的接地端共同接地；运算放大器u2与供电电源端电连接，并同时通过滤波电容c5接地；运算放大器u2的输出端通过限流电阻r3与adc转换电路电连接。

具体的，图5和图6电路中c3，c4，c5组成低通滤波器，降低信号的高频噪音对测试结果的影响，根据实际需要选择对应的值，如果采集信号较强电源转换电路可以选择较大的c3，c4，c5值，这样有很好的高频噪音抑制效果，如果是较弱的采集信号则可以选择较小的c3，c4，c5值，确保采集信号不失真的情况下来抑制高频噪音，确保输入到adc的信号是干净的信号，较准确的测量测试结果。

在以上实施例的基础上本发明的还提供了电源转换电路包括：参考图7和图8所示；电源转换芯片u3；电源转换芯片u3的电源输入端3脚与第一电源端电连接，并通过滤波电容c6接地；电源转换芯片u3的电源输出端2脚通过滤波电感l1后输出不同幅值电压信号；电源转换芯片u3的电源输出端2脚还通过滤波电容c7接地。

具体的，图7和图8所示；电路中u3为3.3vldo，c1,c2,c3,l1组成滤波电路确保输出的3.3v电压的稳定性，u4为5vldo，c4,c5,c6,l2组成滤波电路确保输出的5v电压的稳定性，这里的电压为提供比较器以及adc的供电电压。电源转换电路为dc电源供应器供电再由dc-dc转换器转换到所需电压。ad转换电路为adc转换芯片以及32bitarm处理器；电源转换电路为dc24v2a的电源供应器，有dc-dc转换电路转换为3.3v,5v所需的电压电路。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。