模塊化的模擬量檢測電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種模塊化的模擬量檢測電路與外部傳感器相耦接，包括：母板和子板，其中，母板，與子板相耦接，用于為子板提供電源、參考電平以及通過母板中的微控制器對子板發(fā)送的模擬處理信號進(jìn)行檢測；子板，分別與母板和外部傳感器相耦接，用于采集和測量外部傳感器發(fā)送的模擬量信號，對該模擬量信號濾波，并根據(jù)母板提供的參考電平進(jìn)行信號調(diào)理，轉(zhuǎn)換為能被母板接收模擬信號，將模擬處理信號傳送給母板。本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中的測量儀表無法滿足不同產(chǎn)品型號的需求的問題。
【專利說明】模塊化的模擬量檢測電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子電路領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種模塊化的模擬量檢測電路。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，集成電路的使用已經(jīng)遍布各個領(lǐng)域，尤其對于信號的采集與測量，在工業(yè)生產(chǎn)管理中，常常需要測量溫度、電流、電壓、電阻等多種模擬量，并通過輸入傳送給微控制器，有時還需要輸出模擬量去控制被控對象或用于顯示(模擬量信號是連續(xù)變化的電壓、電流信號，與數(shù)字量由本質(zhì)上的區(qū)別，模擬量信號需要放大、濾波、線性化、信號變換等一系列的電路處理，把檢測到的模擬量電壓、電流信息轉(zhuǎn)換成0-5V或其他合適的電壓信號、通過A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)成相應(yīng)的數(shù)字量才能輸入計算機(jī)處理)。
[0003]大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)管理需要相應(yīng)的工業(yè)自動化設(shè)備來執(zhí)行，尤其是電氣火災(zāi)類產(chǎn)品中，儀表測量的模擬量信號基本分為三類:電壓、電流和電阻信號。這些模擬量信號往往是通過各類傳感器轉(zhuǎn)換而來，幅值一般都較小。在單個儀表中，根據(jù)不同的市場定位和需求，所集成的模擬量功能的種類和數(shù)量都不同。為了產(chǎn)品系列的完整性，廠家往往要開發(fā)十幾種乃至幾十種不同的產(chǎn)品，對產(chǎn)品性能的可靠性、對研發(fā)、生產(chǎn)以及庫存都造成了非常大的成本壓力。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的信號檢測電路，需要多種電路板，無法滿足不同的產(chǎn)品型號的需求，增加了電路板的種類和開發(fā)周期。此外，信號檢測電路復(fù)雜，不僅增加了設(shè)計成本，而且還增加系統(tǒng)的功耗，降低了系統(tǒng)可靠性。
[0005]因此，如何解決針對現(xiàn)有技術(shù)中的測量儀表無法滿足不同產(chǎn)品型號的需求的問題，便成為亟待解決的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種模塊化的模擬量檢測電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的測量儀表無法滿足不同產(chǎn)品型號的需求的問題。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種模塊化的模擬量檢測電路，與外部傳感器相耦接，其特征在于，包括:母板和子板，其中，
[0008]所述母板，與所述子板相耦接，用于為所述子板提供電源、參考電平以及通過所述母板中的微控制器對所述子板發(fā)送的模擬處理信號進(jìn)行檢測；
[0009]所述子板，分別與所述母板和外部傳感器相耦接，用于采集和測量所述外部傳感器發(fā)送的模擬量信號，對該模擬量信號濾波，并根據(jù)所述母板提供的所述參考電平進(jìn)行信號調(diào)理，轉(zhuǎn)換為能被母板接收模擬信號，將所述模擬處理信號傳送給所述母板。
[0010]優(yōu)選地，所述子板，進(jìn)一步為多種不同類型的子板，所述不同類型的子板為根據(jù)模擬量信號種類劃分的電壓、電流或電阻的采集子板。
[0011]優(yōu)選地，所述母板，進(jìn)一步為具有微控制器接口、去耦電容、基準(zhǔn)電壓跟隨器和/或模擬量子板插槽的母板。
[0012]優(yōu)選地，所述模擬量子板插槽的母板，進(jìn)一步為具有提供所述子板與所述母板的連接的模擬量子板插槽的母板。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述的一種模塊化的模擬量檢測電路，達(dá)到了如下效果:
[0014]I)本實用新型僅需要設(shè)計少量的集中電路板，配合軟件的開發(fā)，集成了多種模擬量信號采集裝置，可以滿足多種不同的產(chǎn)品型號需求。
[0015]2)本實用新型減少了電路板的種類，結(jié)構(gòu)簡易，提高了產(chǎn)品的可靠性，降低了成本，縮短了開發(fā)周期。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1為本實用新型實施例一所述的模塊化的模擬量檢測電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖2為本實用新型實施例二所述的模塊化的模擬量檢測電路的具體應(yīng)用電路圖。
[0019]圖3為本實用新型實施例二所述的電壓信號采集子板電路的具體應(yīng)用電路圖。
[0020]圖4為本實用新型實施例二所述的電流信號采集子版電路的具體應(yīng)用電路圖。
[0021]圖5為本實用新型實施例二所述的電阻信號采集子版電路的具體應(yīng)用電路圖。
[0022]圖6為本實用新型實施例二所述的模塊化的模擬量檢測電路的具體應(yīng)用電路圖。

【具體實施方式】
[0023]如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”?！按笾隆笔侵冈诳山邮艿恼`差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問題，基本達(dá)到所述技術(shù)效果。此外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置，或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說明書后續(xù)描述為實施本實用新型的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本實用新型的一般原則為目的，并非用以限定本實用新型的范圍。本實用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0024]以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不作為對本實用新型的限定。
[0025]實施例一
[0026]如圖1所示，是本實用新型實施例一所述的一種模塊化的模擬量檢測電路，與外部傳感器相耦接，包括:母板11和子板22，其中，
[0027]所述母板11，與所述子板22相耦接，用于為所述子板22提供電源、參考電平，以及通過該母板11中的微控制器對所述子板22發(fā)送的模擬信號進(jìn)行檢測。
[0028]其中，所述母板11中設(shè)置有與所述子板22進(jìn)行模擬量傳輸?shù)哪M量信號輸入接口，所述子板22發(fā)送的所述模擬處理信號通過該模擬量信號輸入接口傳輸至所述母板11中；同時，該母板11中還設(shè)置有與外部電路傳輸?shù)哪M量信號輸出接口，當(dāng)然，所述母板11中還可以設(shè)置其他類型的傳輸接口，在此不作出限定。
[0029]所述子板22，分別與所述母板11和外部傳感器相耦接，用于采集和測量所述外部傳感器發(fā)送的模擬量信號，對該模擬量信號濾波，并根據(jù)所述母板11提供的所述參考電平進(jìn)行幅值放大處理，轉(zhuǎn)換為模擬處理信號，將所述模擬處理信號傳送給所述母板11。
[0030]所述母板11，進(jìn)一步為具有微控制器接口、去耦電容、基準(zhǔn)電壓跟隨器和/或模擬量子板插槽的母板。
[0031]上述的模擬量子板插槽的母板，進(jìn)一步為具有提供所述子板與所述母板的連接的模擬量子板插槽的母板。
[0032]本實施例中的微控制器具有A/D轉(zhuǎn)換功能的任意型號的微控制器。
[0033]在本實施例中，所述子板22，具體為多種不同類型的子板，所述不同類型的子板為根據(jù)模擬量信號種類劃分的電壓、電流或電阻的采集子板。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，所述子板22還可以為具有上述電路功能的集成芯片或器件，在此并不構(gòu)成對本實用新型的限定。
[0034]實施例二
[0035]現(xiàn)結(jié)合圖2至6，對所述模塊化的模擬量檢測電路的具體應(yīng)用進(jìn)行說明:
[0036]模塊化的模擬量檢測電路分為母板11、子板22兩大類電路板。所述母板11為所述子板22提供電源、參考電平等(如圖1)，所述子板22根據(jù)采集模擬量信號種類的不同分為電壓、電流、電阻采集三種子板(如圖3?5)。所述母板11和所述子板22配合起來使用，可以完成電壓、電流、電阻采集的功能。
[0037]具體的:
[0038]所述母板11 (圖2為母板的電路圖)，功能是為所述子板22提供模擬量的參考電平、電源、模擬量信號輸入、模擬量信號輸出接口。Jl?4為統(tǒng)一、通用接口，每個接口可以任意接電壓、電流、電阻采集三種子板之一，在圖2所示的所述母板實例中，最多可接4個子板，對應(yīng)圖6,分別為子板插槽101、子板插槽102、子板插槽102和子板插槽104 (子板插槽的數(shù)量可根據(jù)具體情況而定，在此不作具體限定)。
[0039]所述子板22:用于采集、測量輸入的模擬量信號(模擬量信號按照信號電氣特性分為電壓、電流、電阻信號)，對輸入的模擬量信號進(jìn)行處理后，傳送給微控制器MCU進(jìn)行處理。共有三種類型的子板，分別采集和測量電壓、電流、電阻信號。
[0040]這樣，根據(jù)不同的需求，將不同的模擬量采集子板插到母板上，可以完成不同的功能。具體的，參考圖6，比如:在母板中的子板插槽101、子板插槽102處插接電壓信號采集子板，子板插槽103處插接電流信號采集子板，在子板插槽104處插接電阻信號采集子版，則可以完成2路電壓信號采集、I路電流信號采集、I路電阻信號采集。
[0041]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述的一種模塊化的模擬量檢測電路，達(dá)到了如下效果:
[0042]I)本實用新型僅需要設(shè)計少量的集中電路板，配合軟件的開發(fā)，集成了多種模擬量信號采集裝置，可以滿足多種不同的產(chǎn)品型號需求。
[0043]2)本實用新型減少了電路板的種類，結(jié)構(gòu)簡易，提高了產(chǎn)品的可靠性，降低了成本，縮短了開發(fā)周期。
[0044]上述說明示出并描述了本實用新型的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本實用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述實用新型構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種模塊化的模擬量檢測電路，與外部傳感器相耦接，其特征在于，包括:母板和子板，其中， 所述母板，與所述子板相耦接，用于為所述子板提供電源、參考電平以及通過所述母板中的微控制器對所述子板發(fā)送的模擬處理信號進(jìn)行檢測； 所述子板，分別與所述母板和外部傳感器相耦接，用于采集和測量所述外部傳感器發(fā)送的模擬量信號，對該模擬量信號濾波，并根據(jù)所述母板提供的所述參考電平進(jìn)行信號調(diào)理，轉(zhuǎn)換為能被母板接收模擬信號，將所述模擬處理信號傳送給所述母板； 其中，所述子板，進(jìn)一步為多種不同類型的子板，所述不同類型的子板為根據(jù)模擬量信號種類劃分的電壓、電流或電阻的采集子板； 其中，所述母板，進(jìn)一步為具有微控制器接口、去耦電容、基準(zhǔn)電壓跟隨器和/或模擬量子板插槽的母板； 其中，所述模擬量子板插槽的母板，進(jìn)一步為具有提供所述子板與所述母板的連接的模擬量子板插槽的母板。
【文檔編號】G01R27/02GK204008831SQ201320855022
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】崔海順, 祁那應(yīng), 辛劍明, 謝建新 申請人:北京易艾斯德科技有限公司