CN204988341U - 一种可实现多种传感器信号测量电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种可实现多种传感器信号测量电路，包括排针JP，通过短接相邻的两个排针选择接入不同输出类型的传感器，并输出0-2.5V的电压进入AD转换芯片测量。本实用新型可实现Pt1000类型传感器、Ni1000类型传感器、输出电压为0-10V类型的传感器、输出为0-2.5V类型的传感器及输出为0-20mA类型传感器信号测量。该电路通过跳线选择不同类型的传感器输入，可以把不同传感器输入信号转换为0-2.5V电压信号，从而节省了硬件成本降低了后续开发的难度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电路，尤其涉及自动化领域传感器信号采集的电路。
背景技术
传感器是自动化领域常用的一种数据采集转换设备，传感器输出的类型也是多种多样，大概有如下几种：协议通信、电压输出、电流输出、电阻输出。因此针对上面的多种信号而设计的传感器采集电路也是多种多样，支持0-10V、0-20mA、4-20mA、Pt1000铂热电阻、Ni1000镍热电阻等等。
大多电路要么仅支持多种电压输入类型，要么仅支持电流输入类型或仅支持电阻输入类型，并没有同时兼容电压、电流、电阻三种输出类型的传感器。
实用新型内容
为了解决现有技术中问题，本实用新型提供了一种可实现多种传感器信号测量电路，包括排针JP，所述排针JP的第一接口通过第一电阻R1连接电源，+、-分别为传感器信号输入的正、负端，传感器信号输入的正端与排针JP的第二接口连接，传感器信号输入的负端接地，排针JP的第三接口通过第三电阻R3与第五电阻R5的第一端连接，第五电阻R5的第二端通过第三电容C3接地，第五电阻R5的第二端接入运算放大器U1的同相输入端，运算放大器U1的反向输入端通过第六电阻R6与运算放大器U1的输出端连接，运算放大器U1的正电源端连接VCC，运算放大器U1的负电源端接地，运算放大器U1的输出端连接第七电阻R7的第一端，第七电阻R7的第二端连接AD转换芯片，第七电阻R7的第二端通过第四电容C4接地；排针JP的第四接口接地，排针JP的第五接口通过第二电阻R2连接第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端连接第五电阻R5的第一端，第四电阻R4的第一端连接传感器信号输入的正端，第四电阻R4的第一端通过第一电容C1接地，第四电阻R4的第二端通过第二电容C2接地。
作为本实用新型的进一步改进，所述电源为10V电源。
作为本实用新型的进一步改进，短接排针JP的第一接口和第二接口，此时接入的是Pt1000类型传感器，10V电压经过R1、Pt1000，在Pt1000上端得到0-2.5V电压，再经过入R4、R5进入运放U1的正向输入端，U1和R6构成跟随器，在U1的输出端产生和正向输入端大小相同的0-2.5V电压。
作为本实用新型的进一步改进，短接排针JP的第二接口和第三接口，此时接入的是输出为0-2.5V电压类型传感器，0-2.5V电压经过R3、R4构成的并联电路，再经过R5进入运放U1的正向输入端，在U1和R6构成跟随器的输出端产生和正向输入端大小相同的0-2.5V电压。
作为本实用新型的进一步改进，短接排针JP第三接口和第四接口，此时接入的是输出为0-10V电压类型传感器，0-10电压经过R3、R4串联分压，得到0-2.5V电压信号，再经过电阻R5进入U1正向输入端，在U1和R6构成跟随器的输出端产生和正向输入端大小相同的0-2.5V电压。
作为本实用新型的进一步改进，短接排针JP第四接口和第五接口，此时接入的是输出为0-20mA电流类型传感器，0-20mA电压经过采样电阻R2得到0-2.5V电压，再经过电阻R4、R5进入U1正向输入端，在U1和R6构成跟随器的输出端产生和正向输入端大小相同的0-2.5V电压。
本实用新型的有益效果是：
可实现Pt1000类型传感器、Ni1000类型传感器、输出电压为0-10V类型的传感器、输出为0-2.5V类型的传感器及输出为0-20mA类型传感器信号测量。该电路通过跳线选择不同类型的传感器输入，可以把不同传感器输入信号转换为0-2.5V电压信号，从而节省了硬件成本降低了后续开发的难度。
附图说明
图1是本实用新型一种可实现多种传感器信号测量电路结构示意图；
图2是本实用新型图1短接跳线1、2得到的电路，此时接入的是Pt1000类型传感器；
图3是本实用新型图1短接跳线2、3得到的电路，此时接入的是输出为0-2.5V电压类型传感器；
图4是本实用新型图1短接跳线3、4得到的电路，此时接入的是输出为0-10V电压类型传感器结构示意图；
图5是本实用新型图1短接跳线4、5得到的电路，此时接入的是输出为0-20mA电流类型传感器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，包括排针JP，所述排针JP的第一接口通过第一电阻R1连接电源，“+”、“-”分别为传感器信号输入的正、负端，传感器信号输入的正端与排针JP的第二接口连接，传感器信号输入的负端接地，排针JP的第三接口通过第三电阻R3与第五电阻R5的第一端连接，第五电阻R5的第二端通过第三电容C3接地，第五电阻R5的第二端接入运算放大器U1的同相输入端，运算放大器U1的反向输入端通过第六电阻R6与运算放大器U1的输出端连接，运算放大器U1的正电源端连接VCC，运算放大器U1的负电源端接地，运算放大器U1的输出端连接第七电阻R7的第一端，第七电阻R7的第二端连接AD转换芯片，第七电阻R7的第二端通过第四电容C4接地；排针JP的第四接口接地，排针JP的第五接口通过第二电阻R2连接第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端连接第五电阻R5的第一端，第四电阻R4的第一端连接传感器信号输入的正端，第四电阻R4的第一端通过第一电容C1接地，第四电阻R4的第二端通过第二电容C2接地。
通过短接相邻的两个排针选择接入不同输出类型的传感器，并输出0-2.5V的电压进入AD转换芯片测量。
如图2所示短接跳线1、2.此时接入的是Pt1000类型传感器，10V电压经过R1、Pt1000，在Pt1000上端得到0-2.5V电压，再经过入R4、R5进入运放U1的正向输入端。U1和R6构成跟随器，所以在U1的输出端产生和正向输入端大小相同的0-2.5V电压。
如图3所示短接跳线2、3.此时接入的是输出为0-2.5V电压类型传感器，0-2.5V电压经过R3、R4构成的并联电路，再经过R5进入运放U1的正向输入端。在U1和R6构成跟随器的输出端产生和正向输入端大小相同的0-2.5V电压。
如图4所示短接跳线3、4.此时接入的是输出为0-10V电压类型传感器，0-10电压经过R3、R4串联分压，得到0-2.5V电压信号，再经过电阻R5进入U1正向输入端。在U1和R6构成跟随器的输出端产生和正向输入端大小相同的0-2.5V电压。
如图5所示短接跳线4、5.此时接入的是输出为0-20mA电流类型传感器，0-20mA电压经过采样电阻R2得到0-2.5V电压，再经过电阻R4、R5进入U1正向输入端。在U1和R6构成跟随器的输出端产生和正向输入端大小相同的0-2.5V电压。
在此电路中JP的作用是选择传感器的输入类型，电阻R1-R4的精度越高测量的结果越精确，U1和R6构成跟随器起到隔离的作用及当输入的电压超过VCC时将进入ad转换芯片的电压限制在VCC起到保护作用。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种可实现多种传感器信号测量电路，其特征在于：包括排针JP，所述排针JP的第一接口通过第一电阻R1连接电源，+、-分别为传感器信号输入的正、负端，传感器信号输入的正端与排针JP的第二接口连接，传感器信号输入的负端接地，排针JP的第三接口通过第三电阻R3与第五电阻R5的第一端连接，第五电阻R5的第二端通过第三电容C3接地，第五电阻R5的第二端接入运算放大器U1的同相输入端，运算放大器U1的反向输入端通过第六电阻R6与运算放大器U1的输出端连接，运算放大器U1的正电源端连接VCC，运算放大器U1的负电源端接地，运算放大器U1的输出端连接第七电阻R7的第一端，第七电阻R7的第二端连接AD转换芯片，第七电阻R7的第二端通过第四电容C4接地；排针JP的第四接口接地，排针JP的第五接口通过第二电阻R2连接第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端连接第五电阻R5的第一端，第四电阻R4的第一端连接传感器信号输入的正端，第四电阻R4的第一端通过第一电容C1接地，第四电阻R4的第二端通过第二电容C2接地。
2.根据权利要求1所述的一种可实现多种传感器信号测量电路，其特征在于：所述电源为10V电源。
3.根据权利要求2所述的一种可实现多种传感器信号测量电路，其特征在于：短接排针JP的第一接口和第二接口，此时接入的是Pt1000类型传感器，10V电压经过R1、Pt1000，在Pt1000上端得到0-2.5V电压，再经过入R4、R5进入运放U1的正向输入端，U1和R6构成跟随器，在U1的输出端产生和正向输入端大小相同的0-2.5V电压。
4.根据权利要求2所述的一种可实现多种传感器信号测量电路，其特征在于：短接排针JP的第二接口和第三接口，此时接入的是输出为0-2.5V电压类型传感器，0-2.5V电压经过R3、R4构成的并联电路，再经过R5进入运放U1的正向输入端，在U1和R6构成跟随器的输出端产生和正向输入端大小相同的0-2.5V电压。
5.根据权利要求2所述的一种可实现多种传感器信号测量电路，其特征在于：短接排针JP第三接口和第四接口，此时接入的是输出为0-10V电压类型传感器，0-10电压经过R3、R4串联分压，得到0-2.5V电压信号，再经过电阻R5进入U1正向输入端，在U1和R6构成跟随器的输出端产生和正向输入端大小相同的0-2.5V电压。
6.根据权利要求2所述的一种可实现多种传感器信号测量电路，其特征在于：短接排针JP第四接口和第五接口，此时接入的是输出为0-20mA电流类型传感器，0-20mA电压经过采样电阻R2得到0-2.5V电压，再经过电阻R4、R5进入U1正向输入端，在U1和R6构成跟随器的输出端产生和正向输入端大小相同的0-2.5V电压。
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| CN201520362907.2U CN204988341U (zh) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 一种可实现多种传感器信号测量电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109620155A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-04-16 | 北京理工大学 | 一种高精度自适应人体生理信号测试仪及测试方法 |
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