一種帶自校準(zhǔn)功能的模擬量輸出電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)生產(chǎn)中的標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)的輸出電路，特別涉及一種帶 自校準(zhǔn)功能的模擬量輸出電路，屬于電學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在工業(yè)領(lǐng)域檢測(cè)系統(tǒng)中，很多儀器儀表采用標(biāo)準(zhǔn)模擬量(比如o-iov，0-20mA，4-20mA)進(jìn)行信息傳輸，如熱電阻、熱電偶傳感器的輸出信號(hào)，電磁閥的控制信號(hào)等。
[0003] 為了保證輸出信號(hào)的準(zhǔn)確性，儀表上面常有兩個(gè)電位器，以對(duì)模擬量進(jìn)行校準(zhǔn)，其 中一個(gè)電位器用于校準(zhǔn)輸出信號(hào)的零位，另一個(gè)則用來(lái)校準(zhǔn)輸出信號(hào)的滿度。但是，在實(shí)際 應(yīng)用中，業(yè)界傳統(tǒng)普遍采用機(jī)械電位差計(jì)，但是傳統(tǒng)機(jī)械電位差計(jì)在使用過(guò)程中，隨著產(chǎn)品 所在應(yīng)用環(huán)境的溫度變化，或振動(dòng)，又或人為誤操作等其他外界因素帶來(lái)的影響而改變，會(huì) 導(dǎo)致電位器的阻值發(fā)生變化，最終會(huì)造成模擬量輸出發(fā)生漂移，從而影響傳輸信號(hào)的準(zhǔn)確 性。
[0004] 然而目前，業(yè)界又尚無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)快速方便將發(fā)生模擬量漂移的儀器儀表進(jìn)行零位 和滿度的校準(zhǔn)，因此，這成為了業(yè)界研發(fā)人員亟待解決的難題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶自校準(zhǔn)功能 的模擬量輸出電路，其電路結(jié)構(gòu)清晰明了，電路原理簡(jiǎn)單易懂，可以在現(xiàn)場(chǎng)快速方便地進(jìn)行 零位和滿度的校準(zhǔn)，保證儀器儀表的模擬量輸出值不隨外在環(huán)境因素的改變而變化。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案包括：
[0007] -種帶自校準(zhǔn)功能的模擬量輸出電路，它包括：
[0008] 主控制芯片模塊，用于各模塊之間的協(xié)調(diào)工作，具有指示功能及測(cè)量功能；
[0009] 人機(jī)接口模塊，與所述主控制芯片模塊連接，用于校準(zhǔn)狀態(tài)指示以及觸發(fā)啟動(dòng)自 校準(zhǔn)功能；
[0010]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元模塊，與所述主控制芯片模塊連接，用于關(guān)鍵參數(shù)的存儲(chǔ)；
[0011]零位/滿度校準(zhǔn)模塊，與所述主控制芯片模塊連接，用于進(jìn)行弱信號(hào)校準(zhǔn)，并且通 過(guò)所述主控制芯片模塊的操作對(duì)該零位/滿度校準(zhǔn)模塊進(jìn)行零位/滿度自校準(zhǔn)；
[0012] 模擬信號(hào)輸出調(diào)理電路模塊，與所述零度/滿度校準(zhǔn)模塊連接，用于將校準(zhǔn)后的弱 信號(hào)變換為標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)模擬量；
[0013] 以及，ADC反饋模塊，與所述零度/滿度校準(zhǔn)模塊連接，并且連接至所述主控制芯片 模塊，用于對(duì)所述零位/滿度校準(zhǔn)模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣并且反饋至所述主控制芯片模 塊。
[0014] 進(jìn)一步的，所述零位/滿度校準(zhǔn)模塊包括第一和第二運(yùn)算放大器，以及第一~第九 電阻，所述第一運(yùn)算放大器反相輸入端與所述第一電阻一端、所述第二電阻一端連接，所述 第一運(yùn)算放大器同相輸入端與所述第三電阻一端、所述第九電阻一端連接，所述第二電阻 另一端與所述第一運(yùn)算放大器輸出端連接，所述第二運(yùn)算放大器反相輸入端與所述第四電 阻一端連接，所述第二運(yùn)算放大器同相輸入端與所述第五電阻一端連接，所述第二運(yùn)算放 大器輸出端與所述第九電阻另一端、所述第四電阻另一端連接，所述第五電阻另一端與所 述第七電阻一端、第八電阻一端連接，所述第七電阻另一端與所述第六電阻一端連接，所述 第六電阻另一端接正電壓，所述第八電阻另一端接負(fù)電壓，所述第一電阻另一端接等電位， 所述第三電阻另一端作為所述零位/滿度校準(zhǔn)模塊輸入端與所述主控制芯片模塊連接，所 述第一運(yùn)算放大器輸出端作為所述零位/滿度校準(zhǔn)模塊輸出端與所述模擬信號(hào)輸出調(diào)理電 路模塊、所述ADC反饋模塊連接。
[0015] 更進(jìn)一步的，所述第二電阻和第七電阻采用可調(diào)數(shù)字電位器，且其數(shù)據(jù)輸入端均 與所述主控制芯片模塊連接。
[0016] 本實(shí)用新型中第六電阻、第七電阻、第八電阻組成一個(gè)分壓電路，其中第六電阻、 第八電阻是固定阻值的電阻，第七電阻為可調(diào)數(shù)字電位器，第七電阻一端的分壓值隨第七 電阻的輸入數(shù)據(jù)的變化而改變。第七電阻一端的分壓值通過(guò)第五電阻、第四電阻和第二運(yùn) 算放大器組成的跟隨電路后，再與零位/滿度校準(zhǔn)模塊的輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)其他剩余器件(第一 電阻、第二電阻、第三電阻、第九電阻和第一運(yùn)算放大器)構(gòu)成一個(gè)加法電路;最終零位/滿 度校準(zhǔn)模塊的輸出信號(hào)會(huì)通過(guò)ADC反饋模塊反饋到主控制芯片模塊中，除此之外，零位/滿 度校準(zhǔn)模塊的輸出信號(hào)還會(huì)作為下一級(jí)模塊(模擬信號(hào)輸出調(diào)理電路模塊)的輸入。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)包括：
[0018] 本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)清晰明了，電路原理簡(jiǎn)單易懂，實(shí)現(xiàn)各種模擬量輸出的自校 準(zhǔn)，替代了傳統(tǒng)機(jī)械電位差計(jì)，避免了機(jī)械電位差計(jì)在使用過(guò)程中受溫度、振動(dòng)、人為誤操 作等外界因素帶來(lái)的影響，可以在現(xiàn)場(chǎng)快速方便地進(jìn)行零位和滿度的校準(zhǔn)，保證儀器儀表 的模擬量輸出值不隨外在環(huán)境因素的改變而變化，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中帶自校準(zhǔn)功能的模擬量輸出電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020] 圖2是圖1實(shí)施例中所述零位/滿度校準(zhǔn)模塊的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本案實(shí)用新型人經(jīng)長(zhǎng)期研究和大量實(shí)踐，得以提出本實(shí) 用新型的技術(shù)方案。如下將對(duì)該技術(shù)方案、其實(shí)施過(guò)程及原理等作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。 [0022]實(shí)施例
[0023 ]參閱圖1 -2所示，該帶自校準(zhǔn)功能的模擬量輸出電路包括：
[0024] 主控制芯片模塊，用于各模塊之間的協(xié)調(diào)工作，具有指示功能及測(cè)量功能；
[0025] 人機(jī)接口模塊，與所述主控制芯片模塊連接，用于校準(zhǔn)狀態(tài)指示以及觸發(fā)啟動(dòng)自 校準(zhǔn)功能；
[0026] 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元模塊，與所述主控制芯片模塊連接，用于關(guān)鍵參數(shù)的存儲(chǔ)；
[0027] 零位/滿度校準(zhǔn)模塊，與所述主控制芯片模塊連接，用于進(jìn)行弱信號(hào)校準(zhǔn)，并且通 過(guò)所述主控制芯片模塊的操作對(duì)該零位/滿度校準(zhǔn)模塊進(jìn)行零位/滿度自校準(zhǔn)；
[0028] 模擬信號(hào)輸出調(diào)理電路模塊，與所述零度/滿度校準(zhǔn)模塊連接，用于將校準(zhǔn)后的弱 信號(hào)變換(放大)為標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)模擬量；
[0029] 以及，ADC反饋模塊，與所述零度/滿度校準(zhǔn)模塊連接，并且連接至所述主控制芯片 模塊，用于對(duì)所述零位/滿度校準(zhǔn)模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣并且反饋至所述主控制芯片模 塊。
[0030] 人機(jī)接口模塊包括狀態(tài)指示模塊和觸發(fā)按鈕。
[0031] 零位/滿度校準(zhǔn)模塊包括第一和第二運(yùn)算放大器，以及第一~第九電阻，第一運(yùn)算 放大器A1反相輸入端