CN201656952U - 模拟信号的采样隔离电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模拟信号的采样隔离电路，其包括：采样电路模块，包括有单线控制的AD转换器，用以将仪表的模拟信号转换成数字信号；隔离电路模块，包括有配合使用的第一光电耦合器和第二光电耦合器，用以控制AD转换器工作并接收AD转换器的输出数据。本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：1、线路简单，利用单线控制的AD转换器和两个光电耦合器即实现模拟信号的采样和隔离；2、精度高，隔离后的精度仅取决于隔离前AD转换器的精度，而AD转换器只是一个从设备，只要主设备正确发送命令，即可实现主设备和从设备之间的数据交换。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种采样隔离电路，属于信号隔离技术领域，尤其是指一种模拟信号的采样隔离电路。
背景技术
信号隔离技术广泛应用于数据采集、PLC和DCS等控制系统，是保证这些控制系统安全、稳定、正常运行的基础，一个简单可靠、精度高的信号采样隔离电路，对于降低控制系统的成本和运行能耗具有重大意义。目前，一般的信号采样隔离方法有以下两种，一是采用磁感器件，信号先经过调制，通过磁感器件隔离后再进行解调，从而得到隔离前的信号；二是采用线性光耦进行隔离。其中，第一种采样隔离方法比较传统，效果比较好，但是线路比较复杂，精度存在损耗；而第二种采样隔离方法线路虽然比较简单，但是线性光耦存在非线性，误差相对比较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种线路简单、精度高的模拟信号的采样隔离电路。
为了实现上述目的，本实用新型按以下技术方案实现：
一种模拟信号的采样隔离电路，其包括：-采样电路模块，包括有单线控制的AD转换器，用以将仪表的模拟信号转换成数字信号；-隔离电路模块，包括有配合使用的第一光电耦合器和第二光电耦合器，用以控制AD转换器工作并接收AD转换器的输出数据。
进一步，所述采样电路模块包括：-滤波电路单元，含有并联的采样取压电阻和采样滤波电容，用以滤去输出电压的纹波；-信号调理单元，置于滤波电路单元和AD转换器之间，用以接收滤波电路单元的输出电压并调理后输送至AD转换器；-AD转换器，其输入端与信号调理单元的输出端连接，用以接收信号调理单元的模拟输出电压并转换成数字信号。
较好的，所述滤波电路单元并联有一保护用稳压管。
进一步，所述隔离电路模块包括：-第一光电耦合器，其输入端的阳极为A/D控制端并通过第一限流电阻与供电电压连接，阴极为A/D数据端，输出端的基极与工作电压连接，集电极与AD转换器的数据端口连接且通过第一上拉电阻与工作电压连接，发射极接地；-第二光电耦合器，其输入端的阳极通过第二限流电阻与工作电压连接，阴极与AD转换器的数据端口连接，输出端的基极与供电电压连接，集电极为A/D数据端且通过第二上拉电阻与供电电压连接，发射极接地。
本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：
1、线路简单，利用单线控制的AD转换器和两个光电耦合器即实现模拟信号的采样和隔离；
2、精度高，隔离后的精度仅取决于隔离前AD转换器的精度，而AD转换器只是一个从设备，只要主设备正确发送命令，即可实现主设备和从设备之间的数据交换。
为了能更清晰的理解本实用新型，以下将结合附图说明阐述本实用新型的具体实施方式。
附图说明
图1是本实用新型的电路连接示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的模拟信号采样隔离电路，包括有采样电路模块1和隔离电路模块2。
上述采样电路模块1包括：滤波电路单元，含有并联的采样取压电阻Ri和采样滤波电容Ci，用以滤去输出电压的纹波；信号调理单元，置于滤波电路单元和AD转换器之间，用以接收滤波电路单元的输出电压并调理后输送至AD转换器；AD转换器，其输入端与信号调理单元的输出端连接，用以接收信号调理单元的模拟输出电压并转换成数字信号。较好的，所述滤波电路单元并联有一保护用稳压管ZR，电路正常工作时，稳压管ZR不起作用，对于普通数据采集系统可以取消该稳压管ZR，而对附加数据采集系统，稳压管ZR具有保护原有系统的作用，即使附加数据采集系统发生故障也不会影响原有系统的正常工作。
上述隔离电路模块2包括：第一光电耦合器OPT1，其输入端的阳极为A/D控制端并通过第一限流电阻R1与供电电压连接，阴极为A/D数据端，输出端的基极与工作电压连接，集电极与AD转换器的数据端口连接且通过第一上拉电阻R3与工作电压连接，发射极接地；第二光电耦合器OPT2，其输入端的阳极通过第二限流电阻R2与工作电压连接，阴极与AD转换器的数据端口连接，输出端的基极与供电电压连接，集电极为A/D数据端且通过第二上拉电阻R4与供电电压连接，发射极接地。
本实用新型的工作原理如下所述：
1、当需要向AD转换器发送数据或命令时，先使A/D控制端处于悬空状态，此时若A/D数据端为低电平，第一光电耦合器OPT1的发光二极管导通，AD转换器即可接收到一个低电平；若A/D数据端为高电平，第一光电耦合器OPT1的发光二极管截止，AD转换器即可接收到一个高电平。
2、当需要接收AD转换器数据时，先使A/D控制端处于低电平状态，即关闭第一光电耦合器OPT1，第二光电耦合器OPT2则受AD转换器数据端的控制，此时若AD转换器数据端为低电平，第二光电耦合器OPT2的发光二极管导通，A/D数据端即为低电平；若AD转换器数据端为高电平，第二光电耦合器OPT2的发光二极管截止，则A/D数据端为高电平。
本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。
Claims (4)
1.一种模拟信号的采样隔离电路，其特征在于包括：
-采样电路模块，包括有单线控制的AD转换器，用以将仪表的模拟信号转换成数字信号；
-隔离电路模块，包括有配合使用的第一光电耦合器和第二光电耦合器，用以控制AD转换器工作并接收AD转换器的输出数据。
2.根据权利要求1所述的模拟信号的采样隔离电路，其特征在于：所述采样电路模块包括：
-滤波电路单元，含有并联的采样取压电阻和采样滤波电容，用以滤去输出电压的纹波；
-信号调理单元，置于滤波电路单元和AD转换器之间，用以接收滤波电路单元的输出电压并调理后输送至AD转换器；
-AD转换器，其输入端与信号调理单元的输出端连接，用以接收信号调理单元的模拟输出电压并转换成数字信号。
3.根据权利要求2所述的模拟信号的采样隔离电路，其特征在于：所述滤波电路单元并联有一保护用稳压管。
4.根据权利要求1所述的模拟信号的采样隔离电路，其特征在于：所述隔离电路模块包括：
-第一光电耦合器，其输入端的阳极为A/D控制端并通过第一限流电阻与供电电压连接，阴极为A/D数据端，输出端的基极与工作电压连接，集电极与AD转换器的数据端口连接且通过第一上拉电阻与工作电压连接，发射极接地；
-第二光电耦合器，其输入端的阳极通过第二限流电阻与工作电压连接，阴极与AD转换器的数据端口连接，输出端的基极与供电电压连接，集电极为A/D数据端且通过第二上拉电阻与供电电压连接，发射极接地。
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| CN201656952U true CN201656952U (zh) | 2010-11-24 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102230945A (zh) * | 2011-04-15 | 2011-11-02 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种高压隔离直流电压采集电路 |
| CN107888182A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-04-06 | 广东温氏食品集团股份有限公司 | 家畜饲喂检测电路、检测方法及检测系统 |
| WO2019091070A1 (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-16 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 安全输入动态采样电路 |
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2010
- 2010-02-10 CN CN2010201187205U patent/CN201656952U/zh not_active Expired - Lifetime
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