一種可實現多種傳感器信號測量電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電路，尤其涉及自動化領域傳感器信號采集的電路。
【背景技術】
[0002]傳感器是自動化領域常用的一種數據采集轉換設備，傳感器輸出的類型也是多種多樣，大概有如下幾種:協議通信、電壓輸出、電流輸出、電阻輸出。因此針對上面的多種信號而設計的傳感器采集電路也是多種多樣，支持0-10V、0-20mA、4-20mA、PtlOOO鉑熱電阻、NilOOO鎳熱電阻等等。
[0003]大多電路要么僅支持多種電壓輸入類型，要么僅支持電流輸入類型或僅支持電阻輸入類型，并沒有同時兼容電壓、電流、電阻三種輸出類型的傳感器。
【實用新型內容】
[0004]為了解決現有技術中問題，本實用新型提供了一種可實現多種傳感器信號測量電路，包括排針JP，所述排針JP的第一接口通過第一電阻Rl連接電源，+、-分別為傳感器信號輸入的正、負端，傳感器信號輸入的正端與排針JP的第二接口連接，傳感器信號輸入的負端接地，排針JP的第三接口通過第三電阻R3與第五電阻R5的第一端連接，第五電阻R5的第二端通過第三電容C3接地，第五電阻R5的第二端接入運算放大器Ul的同相輸入端，運算放大器Ul的反向輸入端通過第六電阻R6與運算放大器Ul的輸出端連接，運算放大器Ul的正電源端連接VCC，運算放大器Ul的負電源端接地，運算放大器Ul的輸出端連接第七電阻R7的第一端，第七電阻R7的第二端連接AD轉換芯片，第七電阻R7的第二端通過第四電容C4接地；排針JP的第四接口接地，排針JP的第五接口通過第二電阻R2連接第四電阻R4的第一端，第四電阻R4的第二端連接第五電阻R5的第一端，第四電阻R4的第一端連接傳感器信號輸入的正端，第四電阻R4的第一端通過第一電容Cl接地，第四電阻R4的第二端通過第二電容C2接地。
[0005]作為本實用新型的進一步改進，所述電源為1V電源。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，短接排針JP的第一接口和第二接口，此時接入的是PtlOOO類型傳感器，1V電壓經過R1、Pt 1000，在Pt 1000上端得到0-2.5V電壓，再經過入R4、R5進入運放Ul的正向輸入端，Ul和R6構成跟隨器，在Ul的輸出端產生和正向輸入端大小相同的0-2.5V電壓。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，短接排針JP的第二接口和第三接口，此時接入的是輸出為0-2.5V電壓類型傳感器，0-2.5V電壓經過R3、R4構成的并聯電路，再經過R5進入運放Ul的正向輸入端，在Ul和R6構成跟隨器的輸出端產生和正向輸入端大小相同的0-2.5V 電壓。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，短接排針JP第三接口和第四接口，此時接入的是輸出為0-10V電壓類型傳感器，0-10電壓經過R3、R4串聯分壓，得到0_2.5V電壓信號，再經過電阻R5進入Ul正向輸入端，在Ul和R6構成跟隨器的輸出端產生和正向輸入端大小相同的0-2.5V電壓。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，短接排針JP第四接口和第五接口，此時接入的是輸出為0-20mA電流類型傳感器，0-20mA電壓經過采樣電阻R2得到0_2.5V電壓，再經過電阻R4、R5進入Ul正向輸入端，在Ul和R6構成跟隨器的輸出端產生和正向輸入端大小相同的0-2.5V電壓。
[0010]本實用新型的有益效果是:
[0011]可實現PtlOOO類型傳感器、NilOOO類型傳感器、輸出電壓為0-10V類型的傳感器、輸出為0-2.5V類型的傳感器及輸出為0-20mA類型傳感器信號測量。該電路通過跳線選擇不同類型的傳感器輸入，可以把不同傳感器輸入信號轉換為0-2.5V電壓信號，從而節(jié)省了硬件成本降低了后續(xù)開發(fā)的難度。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型一種可實現多種傳感器信號測量電路結構示意圖；
[0013]圖2是本實用新型圖1短接跳線1、2得到的電路，此時接入的是PtlOOO類型傳感器;
[0014]圖3是本實用新型圖1短接跳線2、3得到的電路，此時接入的是輸出為0-2.5V電壓類型傳感器；
[0015]圖4是本實用新型圖1短接跳線3、4得到的電路，此時接入的是輸出為0-10V電壓類型傳感器結構示意圖；
[0016]圖5是本實用新型圖1短接跳線4、5得到的電路，此時接入的是輸出為0-20mA電流類型傳感器結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0018]如圖1所示，包括排針JP，所述排針JP的第一接口通過第一電阻Rl連接電源，“ + 分別為傳感器信號輸入的正、負端，傳感器信號輸入的正端與排針JP的第二接口連接，傳感器信號輸入的負端接地，排針JP的第三接口通過第三電阻R3與第五電阻R5的第一端連接，第五電阻R5的第二端通過第三電容C3接地，第五電阻R5的第二端接入運算放大器Ul的同相輸入端，運算放大器Ul的反向輸入端通過第六電阻R6與運算放大器Ul的輸出端連接，運算放大器Ul的正電源端連接VCC，運算放大器Ul的負電源端接地，運算放大器Ul的輸出端連接第七電阻R7的第一端，第七電阻R7的第二端連接AD轉換芯片，第七電阻R7的第二端通過第四電容C4接地；排針JP的第四接口接地，排針JP的第五接口通過第二電阻R2連接第四電阻R4的第一端，第四電阻R4的第二端連接第五電阻R5的第一端，第四電阻R4的第一端連接傳感器信號輸入的正端，第四電阻R4的第一端通過第一電容Cl接地，第四電阻R4的第二端通過第二電容C2接地。
[0019]通過短接相鄰的兩個排針選擇接入不同輸出類型的傳感器，并輸出0-2.5V的電壓進入AD轉換芯片測量。
[0020]如圖2所示短接跳線1、2.此時接入的是PtlOOO類型傳感器，1V電壓經過Rl、Pt1000，在Pt 1000上端得到0-2.5V電壓，再經過入R4、R5進入運放Ul的正向輸入端。Ul和R6構成跟隨器，所以在Ul的輸出端產生和正向輸入端大小相同的0-2.5V電壓。
[0021]如圖3所示短接跳線2、3.此時接入的是輸出為0-2.5V電壓類型傳感器，0_2.5V電壓經過R3、R4構成的并聯電路，再經過R5進入運放Ul的正向輸入端。在Ul和R6構成跟隨器的輸出端產生和正向輸入端大小相同的0-2.5V電壓。
[0022]如圖4所示短接跳線3、4.此時接入的是輸出為0-10V電壓類型傳感器，0_10電壓經過R3、R4串聯分壓，得到0-2.5V電壓信號，再經過電阻R5進入Ul正向輸入端。在Ul和R6構成跟隨器的輸出端產生和正向輸入端大小相同的0-2.5V電壓。
[0023]如圖5所示短接跳線4、5.此時接入的是輸出為0-20mA電流類型傳感器，0_20mA電壓經過采樣電阻R2得到0-2.5V電壓，再經過電阻R4、R5進入Ul正向輸入端。在Ul和R6構成跟隨器的輸出端產生和正向輸入端大小相同的0-2.5V電壓。
[0024]在此電路中JP的作用是選擇傳感器的輸入類型，電阻R1-R4的精度越高測量的結果越精確，Ul和R6構成跟隨器起到隔離的作用及當輸入的電壓超過VCC時將進入ad轉換芯片的電壓限制在VCC起到保護作用。
[0025]以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種可實現多種傳感器信號測量電路，其特征在于:包括排針JP，所述排針JP的第一接口通過第一電阻R1連接電源，+、_分別為傳感器信號輸入的正、負端，傳感器信號輸入的正端與排針JP的第二接口連接，傳感器信號輸入的負端接地，排針JP的第三接口通過第三電阻R3與第五電阻R5的第一端連接，第五電阻R5的第二端通過第三電容C3接地，第五電阻R5的第二端接入運算放大器U1的同相輸入端，運算放大器U1的反向輸入端通過第六電阻R6與運算放大器U1的輸出端連接，運算放大器U1的正電源端連接VCC，運算放大器U1的負電源端接地，運算放大器U1的輸出端連接第七電阻R7的第一端，第七電阻R7的第二端連接AD轉換芯片，第七電阻R7的第二端通過第四電容C4接地；排針JP的第四接口接地，排針JP的第五接口通過第二電阻R2連接第四電阻R4的第一端，第四電阻R4的第二端連接第五電阻R5的第一端，第四電阻R4的第一端連接傳感器信號輸入的正端，第四電阻R4的第一端通過第一電容C1接地，第四電阻R4的第二端通過第二電容C2接地。2.根據權利要求1所述的一種可實現多種傳感器信號測量電路，其特征在于:所述電源為10V電源。3.根據權利要求2所述的一種可實現多種傳感器信號測量電路，其特征在于:短接排針JP的第一接口和第二接口，此時接入的是Pt100類型傳感器，10V電壓經過Rl、Ptl000，在Pt 1000上端得到0-2.5V電壓，再經過入R4、R5進入運放U1的正向輸入端，U1和R6構成跟隨器，在U1的輸出端產生和正向輸入端大小相同的0-2.5V電壓。4.根據權利要求2所述的一種可實現多種傳感器信號測量電路，其特征在于:短接排針JP的第二接口和第三接口，此時接入的是輸出為0-2.5V電壓類型傳感器，0-2.5V電壓經過R3、R4構成的并聯電路，再經過R5進入運放U1的正向輸入端，在U1和R6構成跟隨器的輸出端產生和正向輸入端大小相同的0-2.5V電壓。5.根據權利要求2所述的一種可實現多種傳感器信號測量電路，其特征在于:短接排針JP第三接口和第四接口，此時接入的是輸出為0-10V電壓類型傳感器，0-10電壓經過R3、R4串聯分壓，得到0-2.5V電壓信號，再經過電阻R5進入U1正向輸入端，在U1和R6構成跟隨器的輸出端產生和正向輸入端大小相同的0-2.5V電壓。6.根據權利要求2所述的一種可實現多種傳感器信號測量電路，其特征在于:短接排針JP第四接口和第五接口，此時接入的是輸出為0-20mA電流類型傳感器，0-20mA電壓經過采樣電阻R2得到0-2.5V電壓，再經過電阻R4、R5進入U1正向輸入端，在U1和R6構成跟隨器的輸出端產生和正向輸入端大小相同的0-2.5V電壓。
【專利摘要】本實用新型提供了一種可實現多種傳感器信號測量電路，包括排針JP，通過短接相鄰的兩個排針選擇接入不同輸出類型的傳感器，并輸出0-2.5V的電壓進入AD轉換芯片測量。本實用新型可實現Pt1000類型傳感器、Ni1000類型傳感器、輸出電壓為0-10V類型的傳感器、輸出為0-2.5V類型的傳感器及輸出為0-20mA類型傳感器信號測量。該電路通過跳線選擇不同類型的傳感器輸入，可以把不同傳感器輸入信號轉換為0-2.5V電壓信號，從而節(jié)省了硬件成本降低了后續(xù)開發(fā)的難度。
【IPC分類】G01D21/02
【公開號】CN204988341
【申請?zhí)枴緾N201520362907
【發(fā)明人】劉濤
【申請人】深圳宏偉時代自控有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年5月29日