一种多传感器测量电路的制作方法

1.本实用新型涉及传感器测量技术领域，尤其涉及一种多传感器测量电路。


背景技术：

2.电桥电路，又称为桥式电路，是一种电路类型，是在两个并联支路当中各支路的中间节点插入一个支路，来将两个并联支路桥接起来的电路。最初，桥式电路是被用作实验室中的精确度量，其中一个并联支路中点旁的一个元器件，在使用时是可调整参数的。现在，桥式电路被广泛应用于各式线性及非线性电路上，包括仪器仪表、电子滤波器及电能转换等场合。
3.仪器仪表通常包含前端传感器和信号测量主板两部分。桥式电路常用作把被测物理量(比如温度、压力等)转换为电信号传感器。在实际应用中温度或压力传感器的工作温度范围比较宽，因此高精度传感器会内置一个测温电阻用于测量传感器工作温度，传感器出厂之前需要对其进行标定，传感器标定所用的时间比较长，工作量大，效率较低。为了提高传感标定效率，希望一次可以标定更多的传感器，而不是只标定一个传感器。


技术实现要素：

4.为了解决上述传感器标定效率低的问题，本实用新型公开了一种多传感器测量电路，包括主控模块、矩阵开关、继电器阵列、dmm数字万用表、多个传感器及电源模块，所述电源模块用于直流供电，所述传感器连接矩阵开关的输入端，所述矩阵开关的输出端连接所述继电器阵列的输入端，所述继电器阵列的输出端连接所述dmm数字万用表，所述矩阵开关、继电器阵列和dmm数字万用表的控制端均与主控模块电性连接。
5.进一步地，所述dmm数字万用表包括电压测量电路单元、电阻测量电路单元、转换电路单元及显示单元，所述转换电路单元与电压测量电路单元、电阻测量电路单元连接用于电压测量/电阻测量切换，所述显示单元用于电压测量和电阻测量数值显示，所述dmm数字万用表通过数字接口将采集的数据输送到主控模块进行处理。
6.进一步地，所述传感器的r1+端连接所述矩阵开关的142脚和140脚，所述传感器的r1-端与r2+端连接后与所述矩阵开关的141脚和161脚相连接，所述传感器的r2-连接矩阵开关的159脚，所述传感器r3+端连接矩阵开关的160脚，所述传感器的r3-端与r4+端连接后与所述矩阵开关的40脚和139脚相连接，所述传感器的r4-端连接所述矩阵开关的39脚和162脚，所述传感器的rt+端和rt-端分别与所述矩阵开关的61脚和62脚连接；所述矩阵开关的输出端c5～c16脚分别与所述继电器阵列的输入端a5～a16相连接，所述继电器阵列的输出端c6、c9、c11均与dmm数字万用表的脚1连接，所述继电器阵列的输出端c6、c8、c10、c12均与dmm数字万用表的脚2连接，所述继电器阵列的c13和c14端连接直流电源正极端，所述继电器阵列的c15和c16端连接直流电源负极端。
7.进一步地，所述传感器为温度传感器、或为压力传感器。
8.进一步地，所述矩阵开关型号为40-675-402-10/16。
9.进一步地，所述继电器阵列型号为40-11-021。
10.实施本实用新型提出的一种多传感器测量电路，具有以下有益的技术效果：
11.本实用新型采用矩阵开关和继电器阵列将多个传感器接入dmm数字万用表进行测量，可标定多个传感器，传感器标定测量效率极大提高，且标定数据便于收集保存用于分析。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型的多传感器测量电路的实施例的功能方框图；
14.图2为本实用新型的多传感器测量电路的实施例的部分结构示意图；
15.图3为本实用新型的多传感器测量电路的实施例中传感器的结构示意图。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.请参阅图1、图2至图3，本实用新型的实施例，一种多传感器测量电路，包括主控模块10、矩阵开关20、继电器阵列30、dmm数字万用表40、多个传感器50及电源模块60，所述电源模块60用于提供5v直流电压供电，所述传感器50连接矩阵开关20的输入端，所述矩阵开关20的输出端连接所述继电器阵列30的输入端，所述继电器阵列30的输出端连接所述dmm数字万用表40，所述矩阵开关20、继电器阵列30和dmm数字万用表40的控制端均与主控模块10电性连接，主控模块10包括mcu处理器和储存器芯片。
18.其中，dmm数字万用表40包括电压测量电路单元401、电阻测量电路单元402、转换电路单元403及显示单元404，所述转换电路单元403与电压测量电路单元401、电阻测量电路单元402连接用于电压测量/电阻测量切换，所述显示单元404用于电压测量和电阻测量数值显示，所述dmm数字万用表40通过数字接口将采集的数据输送到主控模块10进行处理。
19.传感器50的r1+端连接所述矩阵开关20的142脚和140脚，所述传感器50的r1-端与r2+端连接后与所述矩阵开关20的141脚和161脚相连接，所述传感器50的r2-连接矩阵开关20的159脚，所述传感器50的r3+端连接矩阵开关20的160脚，所述传感器50的r3-端与r4+端连接后与所述矩阵开关20的40脚和139脚相连接，所述传感器50的r4-端连接所述矩阵开关20的39脚和162脚，所述传感器50的rt+端和rt-端分别与所述矩阵开关20的61脚和62脚连接；所述矩阵开关20的输出端c5～c16脚分别与所述继电器阵列30的输入端a5～a16相连接，所述继电器阵列30的输出端c6、c9、c11均与dmm数字万用表40的脚1连接，所述继电器阵列30的输出端c6、c8、c10、c12均与dmm数字万用表40的脚2连接，所述继电器阵列30的c13和c14端连接直流电源60正极端，所述继电器阵列30的c15和c16端连接直流电源60负极端。
20.传感器50为温度传感器、或为压力传感器。
21.矩阵开关20型号为40-675-402-10/16。
22.继电器阵列30型号为40-11-021。
23.进一步说明：如图3，本实用新型的多传感器测量电路中可标定10个传感器，其中，传感器(sensor)的组成：r1、r3组成一个桥臂与r2、r4组成的桥臂串联形成一个支路，r5、r7组成一个桥臂与r6、r8组成的桥臂串联形成另外一个支路，r10和r9组成传感器测温电阻。
24.本实用新型的工作原理：对于一个传感器(sensor)标定需要测量两种工作状态：传感器上电时测量电表差分输出电压和传感器断电时测量4个桥臂的电阻阻值。
25.1、传感器差分电压测量：dmm数字万用表设置位电压档(转换电路单元切换成电压测量电路单元输出)，继电器阵列(型号为40-11-021)全部继电器断开，接通a6-c6和a9-c9；矩阵开关(型号为40-675-402_10/16)选择3.x(multiplexer1d)，此时dmm数字万用表的vol-/vol+连接的是sensor_vg+和sensor_vg-，然后继电器阵列(40-11-021)接通a13-c13、a14-c14、a15-c15、a16-c16给传感器供电，通过dmm数字万用表采集传感器差分电压。
26.2、传感器的4个桥臂电阻(sensor_r1/sensor_r2/sensor_r3/sensor_r4)及测温电阻(sensor_rt)测量：dmm数字万用表设置位电阻档(转换电路单元切换成电阻测量电路单元输出)；测量sensor_r1，继电器阵列(40-11-021)全部继电器断开，然后接通a5-c5和a6-c6，此时dmm数字万用表的res+/res-连接的是sensor_r1+和sensor_r1-，通过dmm数字万用表读出sensor_r1的阻值；测量sensor_r2，继电器阵列(40-11-021)全部继电器断开然后接通a6-c6和a7-c7，此时dmm数字万用表的res-/res+连接的是sensor_r2+和sensor_r2-，dmm数字万用表读出sensor_r2的阻值；测量sensor_r3，继电器阵列(40-115-021)全部继电器断开然后接通a8-c8和a9-c9，此时dmm数字万用表的res-/res+连接的是sensor_r3+和sensor_r3-，通过dmm数字万用表读出sensor_r3的阻值；测量sensor_r4，继电器阵列(40-11-021)全部继电器断开然后接通a9-c9和a10-c10，此时dmm数字万用表的res+/res-连接的是sensor_r4+和sensor_r4-，通过dmm数字万用表读出sensor_r4的阻值；测量sensor_rt，继电器阵列(40-11-021)全部继电器断开然后接通a11-c11和a12-c12，此时dmm数字万用表的res+/res-连接的是sensor_rt+和sensor_rt-，通过dmm数字万用表读出sensor_rt的阻值。
27.实施本实用新型提出的一种多传感器测量电路，具有以下有益的技术效果：
28.本实用新型采用矩阵开关和继电器阵列将多个传感器接入dmm数字万用表进行测量，可标定多个传感器，传感器标定测量效率极大提高，且标定数据便于收集保存用于分析。
29.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。