CN103219987B - 电流或电压型传感器信号采集保护电路 - Google Patents

电流或电压型传感器信号采集保护电路 Download PDF

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Abstract

电流或电压型传感器信号采集保护电路，属于汽车控制电路领域，本发明为解决没有保护电路的电流或电压传感器信号采集的可靠性差的问题。本发明包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管KT1和NMOS管KT2，三极管KT1的基极同时连接R5的一端和R1的一端；三极管KT1的集电极同时连接R2的一端和NMOS管KT2的栅极；R2的另一端连接12V电源；三极管KT1的发射极同时连接R1的另一端和NMOS管KT2的源极，并接地；NMOS管KT2的漏极连接R3的一端，R3的另一端、R5的另一端和R4的一端同时连接电压或电流传感器的输出端；R4的另一端连接单片机的AD端口。

Description

电流或电压型传感器信号采集保护电路
技术领域
本发明涉及电流或电压型传感器信号采集保护电路，属于汽车控制电路领域。
背景技术
目前汽车用气压传感器多采用电流型或电压型传感器，电流型传感器输出的电流范围为4-20mA，电压型传感器输出的电压范围为0-5V，如果针对电流或电压传感器的信号采集，该功能很容易实现，传统的采样电路如图1所示，R3是200欧姆、精度为1%、功率为1W的贴片电阻，因现在生产都采用贴片封装元器件，由贴片机进行贴片生产，早期应用的插件式的大功率的金属膜电阻已经不再采用，这个电路正常情况下可以实现对传感器的信号采集功能，但是在传感器对电源短路或是在汽车生产过程中因线束问题误将汽车上24V电源电压直接接到该端口时，R3由于功率不够会被烧损，导致整个产品出现质量事故，产品的可靠性差。
发明内容
本发明目的是为了解决没有保护电路的电流或电压传感器信号采集的可靠性差的问题，提供了一种电流或电压型传感器信号采集保护电路。
本发明所述电流或电压型传感器信号采集保护电路，它包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管KT1和NMOS管KT2，
三极管KT1的基极同时连接电阻R5的一端和电阻R1的一端；
三极管KT1的集电极同时连接电阻R2的一端和NMOS管KT2的栅极；电阻R2的另一端连接12V电源；
三极管KT1的发射极同时连接电阻R1的另一端和NMOS管KT2的源极，并接地；
NMOS管KT2的漏极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端、电阻R5的另一端和电阻R4的一端同时连接电压或电流传感器的输出端；
电阻R4的另一端连接单片机的AD端口。
本发明的优点：本发明所述电流或电压型传感器信号采集保护电路结构简单，有效的对电流或电压型传感器信号采集电路进行保护，保证产品的可靠性。
附图说明
图1是背景技术中对电流或电压型传感器的采集电路的电路图；
图2是本发明所述电流或电压型传感器信号采集保护电路的电路图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图2说明本实施方式，本实施方式所述电流或电压型传感器信号采集保护电路，它包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管KT1和NMOS管KT2，
三极管KT1的基极同时连接电阻R5的一端和电阻R1的一端；
三极管KT1的集电极同时连接电阻R2的一端和NMOS管KT2的栅极；电阻R2的另一端连接12V电源；
三极管KT1的发射极同时连接电阻R1的另一端和NMOS管KT2的源极，并接地；
NMOS管KT2的漏极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端、电阻R5的另一端和电阻R4的一端同时连接电压或电流传感器的输出端；
电阻R4的另一端连接单片机的AD端口。
NMOS管KT2采用自带体二极管的MOSFET晶体管。
下面给出一个具体实施例来说明其保护工作原理。设定R1=10KΩ、R2=100KΩ、R3=200Ω、R4=30KΩ、R5=100KΩ，电流或电压传感器正常工作状态下，B点电压小于三极管KT1的导通电压，KT1截止，C点电压被上拉到12V，大于NMOS管KT2的开启电压2.5V，使NMOS管KT2导通，因NMOS管KT2选用的N沟道MOSFET的导通电阻仅为0.2欧姆，这个阻值可以忽略不计，又因R1，R5的阻值远大于R3，R1所在支路分流的电流值也可忽略不计，此时，图2的电路等效图1的电路，实现对电流或电压型传感器的信号采集功能，当输入端口电压或电流出现异常，如电压大于7.7V或电流大于40mA时，R1和R5进行分压，使得B点电压大于0.7V，三极管KT1导通，C点电压接近于0，NMOS管KT2截止，实现对电阻R3的保护，此时，电阻R4作为限流电阻，保护单片机的端口。

Claims (2)

1.电流或电压型传感器信号采集保护电路，其特征在于，它包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管KT1和NMOS管KT2，
三极管KT1的基极同时连接电阻R5的一端和电阻R1的一端；
三极管KT1的集电极同时连接电阻R2的一端和NMOS管KT2的栅极；电阻R2的另一端连接12V电源；
三极管KT1的发射极同时连接电阻R1的另一端和NMOS管KT2的源极，并接地；
NMOS管KT2的漏极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端、电阻R5的另一端和电阻R4的一端同时连接电压或电流传感器的输出端；
电阻R4的另一端连接单片机的AD端口。
2.根据权利要求1所述电流或电压型传感器信号采集保护电路，其特征在于，NMOS管KT2采用自带体二极管的MOSFET晶体管。
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