专利名称：一种数字式电荷放大器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程测试技术中的电荷放大装置，尤其是涉及一种数字式 电荷放大器。
技术背景目前国内生产的电荷放大器通常采用机械旋钮控制电荷放大调理过程。随 着技术的进步，计算机在工业控制领域的广泛应用，及许多项目测试中需要采 集多个点振动信息的情况普遍存在，传统方式控制电荷信号的调理过程越来越 难以满足现代工业控制灵活性及智能化的需求。 发明内容本实用新型的目的是提供一种数字式电荷放大器，该数字式电荷放大器能 够直观、快捷的设置电荷信号调理过程，并且能够用计算机统一设置多台串联 的数字式电荷放大器，满足了工业控制中灵活性及智能化的需求。为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下包括控制电路、液晶及按键电路、 一个及以上结构相同的电荷调理电路， 供电电路、锂电池电路和外部适配器。控制电路的控制芯片经IIC总线与一个及 以上电荷调理电路中各自的IIC通信电路并联连接。所述的控制电路的控制芯片为MSP430F149，液晶及按键电路采用中断方式 与控制电路的控制芯片连接；供电电路为控制电路、液晶及按键电路、 一个及 以上电荷调理电路供电；外部电源适配器为供电电路提供电源；在没有外部电 源适配器时，锂电池电路为供电电路提供电源。所述的电荷调理电路包括电荷积分电路、信号放大电路、高通滤波电路， 低通滤波电路，传感器归一化电路，输出信号选择电路和IIC通信电路；IIC通信电路通信芯片采用PCF8575， IIC通信电路从IIC总线上获得控制电路的电荷 调理电路信息后，将该信息转换为IIC通信电路中PCF8575芯片的I/O 口状态， 并用1/0 口控制电荷积分电路、信号放大电路、高通滤波电路，低通滤波电路， 传感器归一化电路和输出信号选择电路各级电路模拟开关或继电器的导通状态。本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是该数字式电荷放大器能够直观、快捷的设置电荷信号调理过程，并且能够用计算机统一设置多台串联的数字式电荷放大器，满足了工业控制中灵活性及智能化的需求。
图1是本实用新型的结构原理框图。图2是电荷调理电路结构原理框图。图3电荷调理电路输出信号选择电路图4是采用计算机控制方式时的应用框图。图中1、控制电路，2、液晶及按键电路，3、供电电路，4、锂电池电路， 5、外部适配器，6、电荷调理电路，7、电荷调理电路，8、电荷调理电路， 9、电荷调理电路。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示，本实用新型包括控制电路1、液晶及按键电路2、 4个结构相 同的电荷调理电路6、 7、 8、 9，供电电路3、锂电池电路4和外部适配器5。控 制电路l的控制芯片经IIC总线与4个结构相同的电荷调理电路6、 7、 8、 9， 中各自的IIC通信电路T7并联连接。如图1所示，所述的控制电路1的控制芯片为MSP430F149，液晶及按键电 路2采用中断方式与控制电路1的控制芯片连接；供电电路3为控制电路1、液 晶及按键电路2、 一个及以上电荷放大电路供电；外部电源适配器5为供电电路 3提供电源，在没有外部电源适配器5时，锂电池电路4为供电电路3提供电源。控制电路1控制一个及以上结构相同的电荷调理电路的信号调理过程，并 实现与计算机及其他数字式电荷放大器控制电路的通信。控制电路1通过IIC串 行通信总线控制一个及以上电荷调理电路，多台仪器间的通信及仪器与计算机 的间的通信采用RS-232串行通信。供电电路3为控制电路提供+5V、 +3.3V 电源，为电荷调理电路提供十一12V、十一5V及+3.3V电源。如图2所示，所述的电荷调理电路包括电荷积分电路T1、信号放大电路 T2、高通滤波电路T3，低通滤波电路T4，传感器归一化电路T5，输出信号选 择电路T6和IIC通信电路T7; IIC通信电路T7通信芯片采用PCF8575，IIC通信 电路T7从IIC总线上获得控制电路1的电荷调理电路信息后，将该信息转换为 IIC通信电路T7电路中PCF8575芯片的I/O 口状态，并用I/O 口控制电荷积分 电路T1、信号放大电路T2、高通滤波电路T3，低通滤波电路T4，传感器归一 化电路T5和输出信号选择电路T6各级电路中模拟开关或继电器的导通状态。如图3所示，所述的输出信号选择电路T6中包含两级积分电路，最后输出 信号可以是未经积分电路的信号，经过一级积分电路的信号，经过两级积分 电路的信号。控制电路1控制输出信号选择电路T6中模拟开关状态得到所需的输出信号类型。单台数字式电荷放大器的控制过程可以是图1中液晶及按键电路2修改4个结构相同的电荷调理电路6、 7、 8、 9的信息后，由控制电路l的控制芯片经 IIC总线写入图2中电荷调理电路IIC通信模块T7。图2中通信模块T7中的通 信芯片PCF8575将IIC总线信息转换为Tl-T6中各模拟开关或继电器的导通状 态，从而实现电荷调理电路的设置。如图4所示，计算机C通过RS-232串行通信控制串联的多台数字式电荷放 大器A1、 A2、 ...An。每台数字式电荷放大器有两个通讯接口 HOST, NEXT。 HOST通信端口连接上一级数字式电荷放大器或计算机，NEXT端口级联下一个 数字式电荷放大器或不连接任何仪器。多台数字式电荷放大器之间可以采用 RS-232通信，也可以采用其他如RS-485等通信方式。采用计算机C控制多台串联的数字式电荷放大器Al...An的过程可以是 安装在计算机上的控制软件为串联的各台数字式电荷放大器编号，当控制软件 对某一电荷调理电路进行设置时，发送相应调理电路的编号及电路设置信息。 当数字式电荷放大器的编号与发送信息中的编号相同时接收信息，然后按照单 台数字式电荷放大器设置方式对相应的电荷调理电路进行设置，并修改该数字 式电荷放大器的液晶显示屏信息；当数式电荷放大器编号与计算机C发送的信 息编号不相同时，该数字式电荷放大器通过NEXT端口传递到下一台数字式电 荷放大器。在实际制作时可以将控制电路l、液晶及按键电路2、供电电路3设计为一 个PCB板，锂电池电路设计为一个PCB板，电荷调理电路6-9设计为4个独立 的PCB板，电荷放大电路6-9通过32芯欧式插座与控制电路1的PCB板相连接。上述具体实施方式
用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限 制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何 修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种数字式电荷放大器，其特征在于包括控制电路(1)、液晶及按键电路(2)、一个及以上结构相同的电荷调理电路，供电电路(3)、锂电池电路(4)和外部适配器(5)；控制电路(1)的控制芯片经IIC总线与一个及以上电荷调理电路中各自的IIC通信电路(T7)并联连接。
2、 根据权利要求l所述的一种数字式电荷放大器，其特征在于所述的控 制电路(l)的控制芯片为MSP430F149，液晶及按键电路(2)采用中断方式与控制 电路(l)的控制芯片连接；供电电路(3)为控制电路(1)、液晶及按键电路(2)、 一个 及以上电荷调理电路供电；外部电源适配器(5)为供电电路(3)提供电源；在没有 外部电源适配器(5)时，锂电池电路(4)为供电电路(3)提供电源。
3、根据权利要求1所述的一种数字式电荷放大器，其特征在于所述的电 荷调理电路包括电荷积分电路(T1)、信号放大电路(T2)、高通滤波电路(T3)， 低通滤波电路(T4)，传感器归一化电路(T5)，输出信号选择电路(T6)和IIC通信 电路(T7); nC通信电路(T7)通信芯片采用PCF8575， IIC通信电路(T7)从IIC总 线上获得控制电路(l)的电荷调理电路信息后，将该信息转换为IIC通信电路(T7) 中PCF8575芯片的I/O 口状态，并用I/O 口控制电荷积分电路(T1)、信号放大电 路(T2)、高通滤波电路(T3)，低通滤波电路(T4)，传感器归一化电路(T5)和输出 信号选择电路(T6)各级电路模拟开关或继电器的导通状态。
专利摘要本实用新型公开了一种数字式电荷放大器。包括控制电路、液晶及按键电路、一个及以上结构相同的电荷调理电路，供电电路、锂电池电路和外部适配器。控制电路的控制芯片经IIC总线与一个及以上电荷调理电路中各自的IIC通信电路并联连接。该数字式电荷放大器能够直观、快捷的设置电荷信号调理过程，并且能够用计算机统一设置多台串联的数字式电荷放大器，满足了工业控制中灵活性及智能化的需求。
文档编号H03F3/70GK201122936SQ200720113570
公开日2008年9月24日 申请日期2007年8月21日 优先权日2007年8月21日
发明者贺惠农, 赵玉刚, 德 邵 申请人:杭州亿恒科技有限公司