專利名稱：無紙記錄儀表采樣電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種采樣電路，特別涉及一種無紙記錄儀表采樣電路。
背景技術：
隨著流程工業(yè)中自動化程度的不斷加深，用戶對過程參數(shù)的監(jiān)視、控制的需求不斷加大。無紙記錄儀作為整個過程的數(shù)據(jù)記錄單元，廣泛應用于電力、冶金、石化、輕紡、食品、醫(yī)藥等行業(yè)，而無紙記錄儀中的信號采樣電路直接影響到記錄儀的性能。傳統(tǒng)的信號采樣電路往往針對單獨種類的傳感器專門設計，通用性不高，并且只能實現(xiàn)單一通道的采樣功能。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型是針對現(xiàn)在傳統(tǒng)的信號采樣電路通用性低，采樣通道單一的問題，提出了一種無紙記錄儀表采樣電路，可以通過單片機控制切換實現(xiàn)同一電路，匹配所有傳感器，并且可拓展到最多三個通道，以此使產(chǎn)品具有不同于同類產(chǎn)品的特性，增加產(chǎn)品競爭力。本實用新型的技術方案為一種無紙記錄儀表采樣電路，單片機控制三個多通道模擬信號開關對現(xiàn)場的各種信號進行采集，采集后信號送運算放大器，同時單片機控制多通道模擬信號開關調(diào)節(jié)運算放大器的放大器增益，采集信號通過運算放大器進行信號調(diào)理后,送A/D轉(zhuǎn)換電路進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。所述運算放大器的輸出端接多通道模擬信號開關的輸入，多通道模擬信號開關的輸出接運算放大器的輸入負，調(diào)整運算放大器的放大器增益。所述多通道模擬信號開關選用⑶4051芯片。本實用新型的有益效果在于本實用新型無紙記錄儀表采樣電路，通過價格較低的模擬開關，可方便的對不同類型采樣對像進行信號調(diào)理，減少了對價格較高的運算放大器的使用。放大器增益的可控使采樣量程變化度增大，增加了電路通用性，減小了后續(xù)電路設計和器件選型的難度。信號調(diào)理部分可重復疊加，使電路最多可實現(xiàn)三通道的全輸入信號采樣。

圖I為本實用新型無紙記錄儀表采樣電路原理框圖；圖2為本實用新型無紙記錄儀表采樣電路中多路模擬開關電路圖；圖3為本實用新型無紙記錄儀表采樣電路中可控放大增益電路圖；圖4為本實用新型無紙記錄儀表采樣電路中A/D轉(zhuǎn)換電路圖。
具體實施方式
如圖I所示無紙記錄儀表采樣電路原理框圖，單片機5控制三個多通道模擬信號開關1、2、3對現(xiàn)場信號進行采集，采集后信號送運算放大器，同時單片機5控制多通道模擬信號開關7調(diào)節(jié)運算放大器4的放大器增益，采集信號通過運算放大器4進行信號調(diào)理后，送A/D轉(zhuǎn)換電路6進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。如圖2所示多路模擬開關電路圖，這里選用⑶4051八路模擬開關芯片，采集信號從INlA端送入；如圖3所示可控放大增益電路圖，運算放大器4的輸出6腳接多通道模擬信號開關7的輸入，多通道模擬信號開關7的輸出接運算放大器4的輸入負，調(diào)整運算放大器4的放大器增益；如圖4所示A/D轉(zhuǎn)換電路圖。通過單片機控制模擬開關切換采樣類型和通道，同時選擇合適得放大增益進行匹配，最后由A/D轉(zhuǎn)換芯片獲得當前電壓對應碼值。通過價格較低的模擬開關，可方便的對不同類型采樣對像進行信號調(diào)理，減少了對價格較高的運算放大器的使用。同時，放大器增益的可控使采樣量程變化度增大，增加了電路通用性，減小了后續(xù)電路設計和器件選型的難度。通過合適的濾波器參數(shù)選擇，實現(xiàn)較強的干擾抑制和階躍信號響應的平衡。最后通過合理的PCB布局設計使電路的穩(wěn)定性和抗騷擾能力大大提高。針對不同工業(yè)現(xiàn)場信號，設計了能兼容標準電壓、標準電流、熱電阻、熱電偶等多種類型信號輸入的采樣電路。電路通用性高，可方便移植到不同平臺的儀表中，最多可實現(xiàn)三通道的全輸入信號采樣。同時熱穩(wěn)定性高，可以在0-50°C環(huán)境下正常工作，非線性誤差小于0. 1%。通過電路參數(shù)地合理選擇，使電路對干擾有較強抑制的情況下(工頻大于55dB)，采樣速率不小于10次/秒。
權利要求1.一種無紙記錄儀表采樣電路，其特征在于，單片機控制三個多通道模擬信號開關對現(xiàn)場的各種信號進行采集，采集后信號送運算放大器，同時單片機控制多通道模擬信號開關調(diào)節(jié)運算放大器的放大器增益，采集信號通過運算放大器進行信號調(diào)理后，送A/D轉(zhuǎn)換電路進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權利要求I所述無紙記錄儀表采樣電路，其特征在于，所述運算放大器的輸出端接多通道模擬信號開關的輸入，多通道模擬信號開關的輸出接運算放大器的輸入負，調(diào)整運算放大器的放大器增益。
3.根據(jù)權利要求I所述無紙記錄儀表采樣電路，其特征在于，所述多通道模擬信號開關選用⑶4051芯片。
專利摘要本實用新型涉及一種無紙記錄儀表采樣電路，單片機控制三個多通道模擬信號開關對現(xiàn)場的各種信號進行采集，采集后信號送運算放大器，同時單片機控制多通道模擬信號開關調(diào)節(jié)運算放大器的放大器增益，采集信號通過運算放大器進行信號調(diào)理后，送A/D轉(zhuǎn)換電路進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。通過價格較低的模擬開關，可方便的對不同類型采樣對像進行信號調(diào)理，減少了對價格較高的運算放大器的使用。放大器增益的可控使采樣量程變化度增大，增加了電路通用性，減小了后續(xù)電路設計和器件選型的難度。信號調(diào)理部分可重復疊加，使電路最多可實現(xiàn)三通道的全輸入信號采樣。
文檔編號G05B19/04GK202533755SQ201120565340
公開日2012年11月14日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權日2011年12月30日
發(fā)明者鄭陳 申請人:上海自動化儀表股份有限公司