一种高精度模拟量隔离采集电路的制作方法

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一种高精度模拟量隔离采集电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种模拟量隔离采集电路。
【背景技术】
[0002]机载嵌入式计算机经常需要采集不同电源域上的模拟量信号,为了保持电源之间的相互隔离,就必须对模拟量进行隔离处理。
[0003]目前常用的模拟量隔离电路是采用隔离运放在AD前端对模拟量信号进行隔离处理,隔离运放内部采用光电耦合器或变压器实现,但使用隔离运放会严重影响模拟量采集电路精度。例如在某型机载嵌入式计算机中同一片多通道AD采集器件上,不同通道分别使用隔离运放及非隔离运放输入,隔离运放输入的模拟量通道比非隔离运放输入的模拟通道信号采集精度低2?3位(非隔离通道精度约8位、隔离通道精度约5?6位)。
[0004]因此,需要有一种新的模拟量隔离采集电路,既保证模拟量之间相互隔离,同时满足较高的采集精度。
【实用新型内容】
[0005]为了解决嵌入式计算机系统中对模拟量信号隔离要求与模拟量采集精度之间的矛盾,本实用新型提出了一种新的模拟量隔离采集电路,在AD采集后端通过数字接口部分实现隔离。
[0006]本实用新型的方案如下:
[0007]—种高精度模拟量隔离采集电路,包括模拟电路部分和数字接口,其中模拟电路部分中设置有AD转换器件,用以将输入的模拟量信号转换为数字信号输出至数字接口;在AD转换器件与数字接口之间设置光耦实现隔离,外部直流电源通过DC/DC变换器形成隔离开关电源,再经低压差线性电源转换为模拟电源为所述模拟电路部分供电。
[0008]在以上方案的基础上,本实用新型还进一步作如下优化:
[0009]上述模拟电路部分还包括信号调理电路,输入的模拟量信号是通过信号调理电路后再接入AD转换器件。
[0010]上述模拟电路部分与输入的模拟量信号共地。
[0011]上述数字接口采用串行接口器件。
[0012]上述串行接口器件为SPI接口。
[0013]本实用新型具有以下技术效果:
[0014]既保证了模拟量之间相互隔离,同时模拟量隔离采集通道与非隔离采集通道获得了相同的采集度,实现了高精度的模拟量隔离采集。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的高精度模拟量隔离电路原理图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示,本实用新型对采集电路作如下设计:
[0017]1.数字电路与模拟量采集电路之间的数字接口通过光耦实现信号隔离传输,为减少需传输的信号量,AD采集芯片应选择串行接口器件(如SPI接口),为了保证数字信号隔离传输速率,光耦应选择高速光耦;
[0018]2.模拟量采集电路电源由数字电源通过隔离DC/DC变换器实现,为了防止DC/DC变换器本身输出纹波影响AD采集精度,DC/DC变换器输出再经低压差线性电源(LDO)转换为模拟电源供AD采集电路使用;
[0019]3.模拟量采集电路与输入的模拟量信号共地,并与弹载计算机数字部分隔离,实现弹载计算机对模拟量的隔离采集;
[0020]4.模拟量隔离采集电路在数字部分隔离,模拟采集部分与非隔离采集电路完全相同,能够实现与非隔离采集电路相同的采集精度。
[0021]采用该模拟量隔离采集电路,模拟量隔离采集通道与非隔离采集通道获得了相同的采集度,实现了高精度的模拟量隔离采集。
【主权项】
1.一种高精度模拟量隔离采集电路,包括模拟电路部分和数字接口,其中模拟电路部分中设置有AD转换器件,用以将输入的模拟量信号转换为数字信号输出至数字接口;其特征在于:在AD转换器件与数字接口之间设置光耦实现隔离,外部直流电源通过DC/DC变换器形成隔离开关电源,再经低压差线性电源转换为模拟电源为所述模拟电路部分供电。2.根据权利要求1所述的高精度模拟量隔离采集电路,其特征在于:所述模拟电路部分还包括信号调理电路,输入的模拟量信号是通过信号调理电路后再接入AD转换器件。3.根据权利要求1或2所述的高精度模拟量隔离采集电路,其特征在于:所述模拟电路部分与输入的模拟量信号共地。4.根据权利要求1所述的高精度模拟量隔离采集电路,其特征在于:所述数字接口采用串行接口器件。5.根据权利要求4所述的高精度模拟量隔离采集电路,其特征在于:所述串行接口器件为SPI接口。
【专利摘要】本实用新型提出了一种模拟量隔离采集电路,在AD采集后端通过数字接口部分实现隔离。该高精度模拟量隔离采集电路中,是在AD转换器件与数字接口之间设置光耦实现隔离,外部直流电源通过DC/DC变换器形成隔离开关电源,再经低压差线性电源转换为模拟电源为所述模拟电路部分供电。本实用新型既保证了模拟量之间相互隔离,同时模拟量隔离采集通道与非隔离采集通道获得了相同的采集度,实现了高精度的模拟量隔离采集。
【IPC分类】H03M1/54
【公开号】CN205265663
【申请号】CN201521009329
【发明人】张坤, 吴翼虎, 陈川, 景德胜, 刘小剑, 吕浩
【申请人】中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月8日
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