一種高精度數(shù)據(jù)采集災(zāi)害遙測(cè)終端的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高精度數(shù)據(jù)采集災(zāi)害遙測(cè)終端，包括芯片MCP3551，所述的芯片MCP3551的引腳Vref上連接有參考電壓電路，所述的芯片MCP3551的引腳Vin+通過電阻R2與信號(hào)輸入端in相連且引腳Vin-和引腳Vss均接地，所述的信號(hào)輸入端in上連接有信號(hào)幅值調(diào)節(jié)電路，所述的芯片MCP3551的引腳Vin+上連接有量程限制電路，其數(shù)據(jù)采集精度高。
【專利說明】一種高精度數(shù)據(jù)采集災(zāi)害遙測(cè)終端

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及災(zāi)害遙測(cè)終端領(lǐng)域，具體地，涉及一種高精度數(shù)據(jù)采集災(zāi)害遙測(cè)終端。

【背景技術(shù)】
[0002]四川處于盆地，其水量大，使得成為水旱災(zāi)害的頻發(fā)地，而氣候變化，生產(chǎn)活動(dòng)的加劇，以及極端天氣事件更加加劇了水旱災(zāi)情的發(fā)生。作為世界上最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，洪水幾乎每年都在我國發(fā)生，其頻繁程度及其引起的其他自然災(zāi)害所造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國家。
[0003]至今，水災(zāi)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失已達(dá)2000多億元，死亡和失蹤人數(shù)超過2000人。而類似舟曲的特大山洪泥石流災(zāi)害，造成了巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。舟曲的年降水量通常僅有200-300毫升，當(dāng)時(shí)40分鐘的降水量就達(dá)90毫升，如果監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)做的好，則有可能減少人員傷亡，因?yàn)閺慕涤甑缴胶槟嗍餍纬煽傆幸粋€(gè)時(shí)間差，可以實(shí)施應(yīng)急轉(zhuǎn)移和逃生，減少財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。故政府對(duì)災(zāi)害預(yù)警十分重視。
[0004]在對(duì)災(zāi)害數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)，要實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，首先必須保證對(duì)數(shù)據(jù)的采集的精度。在現(xiàn)有的技術(shù)中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集后經(jīng)轉(zhuǎn)換放大處理后直接傳送給處理器進(jìn)行處理，其數(shù)據(jù)采集精度低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種災(zāi)害遙測(cè)終端，其數(shù)據(jù)采集精度高。
[0006]本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種高精度數(shù)據(jù)采集災(zāi)害遙測(cè)終端，包括芯片MCP3551，所述的芯片MCP3551的引腳Vref上連接有參考電壓電路，所述的芯片MCP3551的引腳Vin+通過電阻R2與信號(hào)輸入端in相連且引腳Vin-和引腳Vss均接地，所述的信號(hào)輸入端in上連接有信號(hào)幅值調(diào)節(jié)電路，所述的芯片MCP3551的引腳Vin+上連接有量程限制電路。
[0008]本實(shí)用新型利用芯片MCP3551及其外圍電路構(gòu)成采樣轉(zhuǎn)換電路，芯片MCP3551是一種高精度、寬動(dòng)態(tài)范圍、低噪聲的單通道22位分辨率Λ-Σ的A/D轉(zhuǎn)換器，其可提高數(shù)據(jù)采集的精度。參考電壓電路為芯片MCP3551的工作提供參考電壓，信號(hào)經(jīng)信號(hào)輸入端in輸入，信號(hào)幅值調(diào)節(jié)電路對(duì)進(jìn)入芯片MCP3551的電壓幅值進(jìn)行限制，保證電壓的幅值稍大于傳感器采集信號(hào)幅值，由于各傳感器輸出的信號(hào)值不等，故信號(hào)幅值可調(diào)節(jié)，滿足不同傳感器的需要；電阻R2為限流電阻。量程限制電路對(duì)進(jìn)入芯片MCP3551的電壓幅值進(jìn)行限制，對(duì)芯片MCP3551起保護(hù)作用。整個(gè)電路基于芯片MCP3551對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣轉(zhuǎn)換，其數(shù)據(jù)采樣精度高。
[0009]作為優(yōu)選，所述的參考電壓電路包括芯片REF3125，所述的芯片REF3125的引腳IN通過電阻Rl連接在電源上，所述的電阻Rl的兩端均連接有接地電容，所述的芯片REF3125的引腳OUT連接在芯片MCP3551的引腳Vref上。參考電壓電路由芯片REF3125及其外圍電路構(gòu)成，芯片REF3125是穩(wěn)壓芯片，其可減少電壓波動(dòng)，其輸出的電壓穩(wěn)定性高，利用芯片REF3125構(gòu)成的穩(wěn)壓電路對(duì)芯片MCP3551供電，其可提高芯片MCP3551的采樣精度。
[0010]作為優(yōu)選，所述的量程限制電路包括二極管Dl和穩(wěn)壓管D2，所述的二極管Dl正極連接在引腳Vin+上且負(fù)極連接在穩(wěn)壓管D2的負(fù)極，所述的穩(wěn)壓管D2的陽極接地，所述的二極管Dl的負(fù)極通過電子R4連接在電源上。量程限制電路對(duì)輸入芯片MCP3551的電壓值進(jìn)行限制，對(duì)芯片MCP3551進(jìn)行保護(hù)。
[0011]作為優(yōu)選，所述的信號(hào)幅值調(diào)節(jié)電路包括電阻R3和與電阻R3上串聯(lián)的電阻R5，所述的電阻R5上并聯(lián)有可調(diào)電阻R6，所述的電阻R5的非公共端接地。信號(hào)輸入端in的信號(hào)進(jìn)入后，電阻R3把信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電阻R5和可調(diào)電阻R6構(gòu)成微調(diào)電路，對(duì)幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0012]進(jìn)一步的，所述的可調(diào)電阻R6的最大阻值與電阻R5的阻值相等。
[0013]作為優(yōu)選，所述的信號(hào)輸入端in上連接有電容C4。電容C4可對(duì)電路中的干擾進(jìn)行濾除，增強(qiáng)采集采集的精度。
[0014]綜上，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]1、本實(shí)用新型利用芯片MCP3551及其外圍電路對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和轉(zhuǎn)換，其采樣精度高。
[0016]2、本實(shí)用新型利用芯片REF3125及其外圍電路對(duì)芯片MCP3551提供參考電壓，其電壓穩(wěn)定，提高芯片MCP3551的采集精度。
[0017]3、本實(shí)用新型利用電阻R2、量程限制電路對(duì)芯片MCP3551進(jìn)行保護(hù)，提高電路的安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0020]實(shí)施例1:
[0021]如圖1所示的一種高精度數(shù)據(jù)采集災(zāi)害遙測(cè)終端，包括芯片MCP3551，所述的芯片MCP3551的引腳Vref上連接有參考電壓電路，所述的芯片MCP3551的引腳Vin+通過電阻R2與信號(hào)輸入端in相連且引腳Vin-和引腳Vss均接地，所述的信號(hào)輸入端in上連接有信號(hào)幅值調(diào)節(jié)電路，所述的芯片MCP3551的引腳Vin+上連接有量程限制電路。
[0022]實(shí)施例2:
[0023]如圖1所示的一種高精度數(shù)據(jù)采集災(zāi)害遙測(cè)終端，本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上做了細(xì)化，即所述的參考電壓電路包括芯片REF3125，所述的芯片REF3125的引腳IN通過電阻Rl連接在電源上，所述的電阻Rl的兩端均連接有接地電容，所述的芯片REF3125的引腳OUT連接在芯片MCP3551的引腳Vref上。芯片REF3125的引腳OUT上連接有接地電容C3。
[0024]所述的量程限制電路包括二極管Dl和穩(wěn)壓管D2，所述的二極管Dl正極連接在引腳Vin+上且負(fù)極連接在穩(wěn)壓管D2的負(fù)極，所述的穩(wěn)壓管D2的陽極接地，所述的二極管Dl的負(fù)極通過電子R4連接在電源上。
[0025]所述的信號(hào)幅值調(diào)節(jié)電路包括電阻R3和與電阻R3上串聯(lián)的電阻R5，所述的電阻R5上并聯(lián)有可調(diào)電阻R6，所述的電阻R5的非公共端接地。
[0026]所述的可調(diào)電阻R6的最大阻值與電阻R5的阻值相等。
[0027]所述的信號(hào)輸入端in上連接有電容C4。
[0028]本實(shí)施例中電路的工作原理為:
[0029]信號(hào)輸入端in的信號(hào)進(jìn)入后，電阻R3把信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電阻R5和可調(diào)電阻R6構(gòu)成微調(diào)電路，對(duì)幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)。電阻R2起限流作用，當(dāng)芯片MCP3551的引腳Vin+的電壓大于電源電壓時(shí)，二極管Dl導(dǎo)通并把芯片MCP3551的引腳Vin+的電壓限制在電源電壓值，對(duì)芯片MCP3551起保護(hù)作用。
[0030]現(xiàn)公開一組【具體實(shí)施方式】:電源電壓設(shè)置為5V，電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6分別設(shè)置為100歐姆、1000歐姆、500歐姆、100歐姆、500歐姆、500歐姆；電容Cl、電容C2即電阻Rl的兩端的接地電容。電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4可分別選用I皮法、0.1皮法、I皮法、I皮法，二極管Dl可采用6A10，穩(wěn)壓二極管D2可采用2CW。
[0031]如上所述，可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
【權(quán)利要求】
1.一種高精度數(shù)據(jù)采集災(zāi)害遙測(cè)終端，其特征在于:包括芯片MCP3551，所述的芯片MCP3551的引腳Vref上連接有參考電壓電路，所述的芯片MCP3551的引腳Vin+通過電阻R2與信號(hào)輸入端in相連且引腳Vin-和引腳Vss均接地，所述的信號(hào)輸入端in上連接有信號(hào)幅值調(diào)節(jié)電路，所述的芯片MCP3551的引腳Vin+上連接有量程限制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度數(shù)據(jù)采集災(zāi)害遙測(cè)終端，其特征在于:所述的參考電壓電路包括芯片REF3125，所述的芯片REF3125的引腳IN通過電阻R1連接在電源上，所述的電阻R1的兩端均連接有接地電容，所述的芯片REF3125的引腳OUT連接在芯片MCP3551的引腳Vref上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度數(shù)據(jù)采集災(zāi)害遙測(cè)終端，其特征在于:所述的量程限制電路包括二極管D1和穩(wěn)壓管D2，所述的二極管D1正極連接在引腳Vin+上且負(fù)極連接在穩(wěn)壓管D2的負(fù)極，所述的穩(wěn)壓管D2的陽極接地，所述的二極管D1的負(fù)極通過電子R4連接在電源上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度數(shù)據(jù)采集災(zāi)害遙測(cè)終端，其特征在于:所述的信號(hào)幅值調(diào)節(jié)電路包括電阻R3和與電阻R3上串聯(lián)的電阻R5，所述的電阻R5上并聯(lián)有可調(diào)電阻R6，所述的電阻R5的非公共端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高精度數(shù)據(jù)采集災(zāi)害遙測(cè)終端，其特征在于:所述的可調(diào)電阻R6的最大阻值與電阻R5的阻值相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度數(shù)據(jù)采集災(zāi)害遙測(cè)終端，其特征在于:所述的信號(hào)輸入端in上連接有電容C4。
【文檔編號(hào)】G08B21/10GK204166658SQ201420677659
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】陳靜, 柴軍 申請(qǐng)人:成都漢康信息產(chǎn)業(yè)有限公司