專利名稱：一種數(shù)字式電荷放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工程測(cè)試技術(shù)中的電荷放大裝置，尤其是涉及一種數(shù)字式 電荷放大器。
技術(shù)背景目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電荷放大器通常采用機(jī)械旋鈕控制電荷放大調(diào)理過(guò)程。隨 著技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，及許多項(xiàng)目測(cè)試中需要采 集多個(gè)點(diǎn)振動(dòng)信息的情況普遍存在，傳統(tǒng)方式控制電荷信號(hào)的調(diào)理過(guò)程越來(lái)越 難以滿足現(xiàn)代工業(yè)控制靈活性及智能化的需求。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種數(shù)字式電荷放大器，該數(shù)字式電荷放大器能 夠直觀、快捷的設(shè)置電荷信號(hào)調(diào)理過(guò)程，并且能夠用計(jì)算機(jī)統(tǒng)一設(shè)置多臺(tái)串聯(lián) 的數(shù)字式電荷放大器，滿足了工業(yè)控制中靈活性及智能化的需求。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下包括控制電路、液晶及按鍵電路、 一個(gè)及以上結(jié)構(gòu)相同的電荷調(diào)理電路， 供電電路、鋰電池電路和外部適配器?？刂齐娐返目刂菩酒?jīng)IIC總線與一個(gè)及 以上電荷調(diào)理電路中各自的IIC通信電路并聯(lián)連接。所述的控制電路的控制芯片為MSP430F149，液晶及按鍵電路采用中斷方式 與控制電路的控制芯片連接；供電電路為控制電路、液晶及按鍵電路、 一個(gè)及 以上電荷調(diào)理電路供電；外部電源適配器為供電電路提供電源；在沒(méi)有外部電 源適配器時(shí)，鋰電池電路為供電電路提供電源。所述的電荷調(diào)理電路包括電荷積分電路、信號(hào)放大電路、高通濾波電路， 低通濾波電路，傳感器歸一化電路，輸出信號(hào)選擇電路和IIC通信電路；IIC通信電路通信芯片采用PCF8575， IIC通信電路從IIC總線上獲得控制電路的電荷 調(diào)理電路信息后，將該信息轉(zhuǎn)換為IIC通信電路中PCF8575芯片的I/O 口狀態(tài)， 并用1/0 口控制電荷積分電路、信號(hào)放大電路、高通濾波電路，低通濾波電路， 傳感器歸一化電路和輸出信號(hào)選擇電路各級(jí)電路模擬開(kāi)關(guān)或繼電器的導(dǎo)通狀態(tài)。本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比，具有的有益效果是該數(shù)字式電荷放大器能夠直觀、快捷的設(shè)置電荷信號(hào)調(diào)理過(guò)程，并且能夠用計(jì)算機(jī)統(tǒng)一設(shè)置多臺(tái)串聯(lián)的數(shù)字式電荷放大器，滿足了工業(yè)控制中靈活性及智能化的需求。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖。圖2是電荷調(diào)理電路結(jié)構(gòu)原理框圖。圖3電荷調(diào)理電路輸出信號(hào)選擇電路圖4是采用計(jì)算機(jī)控制方式時(shí)的應(yīng)用框圖。圖中1、控制電路，2、液晶及按鍵電路，3、供電電路，4、鋰電池電路， 5、外部適配器，6、電荷調(diào)理電路，7、電荷調(diào)理電路，8、電荷調(diào)理電路， 9、電荷調(diào)理電路。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型包括控制電路1、液晶及按鍵電路2、 4個(gè)結(jié)構(gòu)相 同的電荷調(diào)理電路6、 7、 8、 9，供電電路3、鋰電池電路4和外部適配器5?？?制電路l的控制芯片經(jīng)IIC總線與4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的電荷調(diào)理電路6、 7、 8、 9， 中各自的IIC通信電路T7并聯(lián)連接。如圖1所示，所述的控制電路1的控制芯片為MSP430F149，液晶及按鍵電 路2采用中斷方式與控制電路1的控制芯片連接；供電電路3為控制電路1、液 晶及按鍵電路2、 一個(gè)及以上電荷放大電路供電；外部電源適配器5為供電電路 3提供電源，在沒(méi)有外部電源適配器5時(shí)，鋰電池電路4為供電電路3提供電源?？刂齐娐?控制一個(gè)及以上結(jié)構(gòu)相同的電荷調(diào)理電路的信號(hào)調(diào)理過(guò)程，并 實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)及其他數(shù)字式電荷放大器控制電路的通信?？刂齐娐?通過(guò)IIC串 行通信總線控制一個(gè)及以上電荷調(diào)理電路，多臺(tái)儀器間的通信及儀器與計(jì)算機(jī) 的間的通信采用RS-232串行通信。供電電路3為控制電路提供+5V、 +3.3V 電源，為電荷調(diào)理電路提供十一12V、十一5V及+3.3V電源。如圖2所示，所述的電荷調(diào)理電路包括電荷積分電路T1、信號(hào)放大電路 T2、高通濾波電路T3，低通濾波電路T4，傳感器歸一化電路T5，輸出信號(hào)選 擇電路T6和IIC通信電路T7; IIC通信電路T7通信芯片采用PCF8575，IIC通信 電路T7從IIC總線上獲得控制電路1的電荷調(diào)理電路信息后，將該信息轉(zhuǎn)換為 IIC通信電路T7電路中PCF8575芯片的I/O 口狀態(tài)，并用I/O 口控制電荷積分 電路T1、信號(hào)放大電路T2、高通濾波電路T3，低通濾波電路T4，傳感器歸一 化電路T5和輸出信號(hào)選擇電路T6各級(jí)電路中模擬開(kāi)關(guān)或繼電器的導(dǎo)通狀態(tài)。如圖3所示，所述的輸出信號(hào)選擇電路T6中包含兩級(jí)積分電路，最后輸出 信號(hào)可以是未經(jīng)積分電路的信號(hào)，經(jīng)過(guò)一級(jí)積分電路的信號(hào)，經(jīng)過(guò)兩級(jí)積分 電路的信號(hào)。控制電路1控制輸出信號(hào)選擇電路T6中模擬開(kāi)關(guān)狀態(tài)得到所需的輸出信號(hào)類型。單臺(tái)數(shù)字式電荷放大器的控制過(guò)程可以是圖1中液晶及按鍵電路2修改4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的電荷調(diào)理電路6、 7、 8、 9的信息后，由控制電路l的控制芯片經(jīng) IIC總線寫(xiě)入圖2中電荷調(diào)理電路IIC通信模塊T7。圖2中通信模塊T7中的通 信芯片PCF8575將IIC總線信息轉(zhuǎn)換為Tl-T6中各模擬開(kāi)關(guān)或繼電器的導(dǎo)通狀 態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)電荷調(diào)理電路的設(shè)置。如圖4所示，計(jì)算機(jī)C通過(guò)RS-232串行通信控制串聯(lián)的多臺(tái)數(shù)字式電荷放 大器A1、 A2、 ...An。每臺(tái)數(shù)字式電荷放大器有兩個(gè)通訊接口 HOST, NEXT。 HOST通信端口連接上一級(jí)數(shù)字式電荷放大器或計(jì)算機(jī)，NEXT端口級(jí)聯(lián)下一個(gè) 數(shù)字式電荷放大器或不連接任何儀器。多臺(tái)數(shù)字式電荷放大器之間可以采用 RS-232通信，也可以采用其他如RS-485等通信方式。采用計(jì)算機(jī)C控制多臺(tái)串聯(lián)的數(shù)字式電荷放大器Al...An的過(guò)程可以是 安裝在計(jì)算機(jī)上的控制軟件為串聯(lián)的各臺(tái)數(shù)字式電荷放大器編號(hào)，當(dāng)控制軟件 對(duì)某一電荷調(diào)理電路進(jìn)行設(shè)置時(shí)，發(fā)送相應(yīng)調(diào)理電路的編號(hào)及電路設(shè)置信息。 當(dāng)數(shù)字式電荷放大器的編號(hào)與發(fā)送信息中的編號(hào)相同時(shí)接收信息，然后按照單 臺(tái)數(shù)字式電荷放大器設(shè)置方式對(duì)相應(yīng)的電荷調(diào)理電路進(jìn)行設(shè)置，并修改該數(shù)字 式電荷放大器的液晶顯示屏信息；當(dāng)數(shù)式電荷放大器編號(hào)與計(jì)算機(jī)C發(fā)送的信 息編號(hào)不相同時(shí)，該數(shù)字式電荷放大器通過(guò)NEXT端口傳遞到下一臺(tái)數(shù)字式電 荷放大器。在實(shí)際制作時(shí)可以將控制電路l、液晶及按鍵電路2、供電電路3設(shè)計(jì)為一 個(gè)PCB板，鋰電池電路設(shè)計(jì)為一個(gè)PCB板，電荷調(diào)理電路6-9設(shè)計(jì)為4個(gè)獨(dú)立 的PCB板，電荷放大電路6-9通過(guò)32芯歐式插座與控制電路1的PCB板相連接。上述具體實(shí)施方式
用來(lái)解釋說(shuō)明本實(shí)用新型，而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限 制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型作出的任何 修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種數(shù)字式電荷放大器，其特征在于包括控制電路(1)、液晶及按鍵電路(2)、一個(gè)及以上結(jié)構(gòu)相同的電荷調(diào)理電路，供電電路(3)、鋰電池電路(4)和外部適配器(5)；控制電路(1)的控制芯片經(jīng)IIC總線與一個(gè)及以上電荷調(diào)理電路中各自的IIC通信電路(T7)并聯(lián)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種數(shù)字式電荷放大器，其特征在于所述的控 制電路(l)的控制芯片為MSP430F149，液晶及按鍵電路(2)采用中斷方式與控制 電路(l)的控制芯片連接；供電電路(3)為控制電路(1)、液晶及按鍵電路(2)、 一個(gè) 及以上電荷調(diào)理電路供電；外部電源適配器(5)為供電電路(3)提供電源；在沒(méi)有 外部電源適配器(5)時(shí)，鋰電池電路(4)為供電電路(3)提供電源。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字式電荷放大器，其特征在于所述的電 荷調(diào)理電路包括電荷積分電路(T1)、信號(hào)放大電路(T2)、高通濾波電路(T3)， 低通濾波電路(T4)，傳感器歸一化電路(T5)，輸出信號(hào)選擇電路(T6)和IIC通信 電路(T7); nC通信電路(T7)通信芯片采用PCF8575， IIC通信電路(T7)從IIC總 線上獲得控制電路(l)的電荷調(diào)理電路信息后，將該信息轉(zhuǎn)換為IIC通信電路(T7) 中PCF8575芯片的I/O 口狀態(tài)，并用I/O 口控制電荷積分電路(T1)、信號(hào)放大電 路(T2)、高通濾波電路(T3)，低通濾波電路(T4)，傳感器歸一化電路(T5)和輸出 信號(hào)選擇電路(T6)各級(jí)電路模擬開(kāi)關(guān)或繼電器的導(dǎo)通狀態(tài)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種數(shù)字式電荷放大器。包括控制電路、液晶及按鍵電路、一個(gè)及以上結(jié)構(gòu)相同的電荷調(diào)理電路，供電電路、鋰電池電路和外部適配器?？刂齐娐返目刂菩酒?jīng)IIC總線與一個(gè)及以上電荷調(diào)理電路中各自的IIC通信電路并聯(lián)連接。該數(shù)字式電荷放大器能夠直觀、快捷的設(shè)置電荷信號(hào)調(diào)理過(guò)程，并且能夠用計(jì)算機(jī)統(tǒng)一設(shè)置多臺(tái)串聯(lián)的數(shù)字式電荷放大器，滿足了工業(yè)控制中靈活性及智能化的需求。
文檔編號(hào)H03F3/70GK201122936SQ200720113570
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月21日
發(fā)明者賀惠農(nóng), 趙玉剛, 德 邵 申請(qǐng)人:杭州億恒科技有限公司