CN209543098U - 多路模拟量的最大值采集电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多路模拟量的最大值采集电路,包括模拟量采集单元，多路模拟量中的每路均配置有一套模拟量采集单元；模拟量采集单元包括运算放大器一和开关二极管，运算放大器一的正相输入端连接模拟量采集端，其输出端连接开关二极管的正极，开关二极管的负极连接运算放大器一的反相输入端；所有模拟量采集单元的开关二极管的负极均连接至输出节点A。本实用新型的模拟量的最大值采集电路，对应多路模拟量输出一对一的配置多路模拟量采集单元，多路模拟量采集单元的输出端均连接输出节点A，该输出节点A处的信号值即为多路模拟量中的最大值，以此通过硬件处理的方式采集到多路模拟量的最大值，以此来简化CPU的处理任务，节省CPU资源，降低成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种多路模拟量的最大值采集电路。
背景技术
在一些工业现场，需要采集多路模拟信号，比如，多路压力、多路温度、多路浓度等，经过处理后在多路模拟信号中取最大值用作报警或保护功能的依据。由于单片机的AD输入口的限制，不能把多路(超过三路)模拟信号送到MCU芯片处理。针对这一实际情况，目前都是通过增加MCU芯片的方式来克服，成本高。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种多路模拟量的最大值采集电路，对应多路模拟量输出一对一的配置多路模拟量采集单元，多路模拟量采集单元的输出端均连接输出节点A，该输出节点A处的信号值即为多路模拟量中的最大值，以此通过硬件处理的方式采集到多路模拟量的最大值，相较于传统设计方式能够简化CPU的处理任务，节省CPU资源，降低成本。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多路模拟量的最大值采集电路，包括模拟量采集单元，所述多路模拟量中的每路均配置有一套模拟量采集单元；所述模拟量采集单元包括运算放大器一和开关二极管，所述运算放大器一的正相输入端连接模拟量采集端，其输出端连接开关二极管的正极，所述开关二极管的负极连接运算放大器一的反相输入端；
所有模拟量采集单元的开关二极管的负极均连接至输出节点A。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括其还包括运放电路和线性隔离光耦；所述运放电路包括运算放大器二、运算放大器三和运算放大器四；
所述运算放大器二的正相输入端连接输出节点A、其输出端连接至其反相输入端；
所述运算放大器三的反相输入端连接电阻一后连接运算放大器二的输出端，其正相输入端接地、其输出端连接电容一后连接至其反相输入端；
所述线性隔离光耦具有封装在一起的发光开关二极管、光敏开关二极管一和光敏开关二极管二；
所述发光开关二极管的负极连接电阻二后连接运算放大器三的输出端、其正极连接电源端；所述光敏开关二极管一的负极连接运算放单器三的反相输入端、其正极接地；
所述光敏开关二极管二的正极连接运算放大器四的正相输入端，其负极连接运算放大器四的反相输入端，所述运算放大器四的输出端连接电阻三后连接至其反相输入端。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括其还包括MCU芯片，所述MCU芯片的信号模拟端连接运算放单器四的输出端，其将信号模拟端的模拟信号转换成数字信号后输出。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述运算放大器二的正相输入端还连接电阻四后接地。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述电阻四并联有电容三。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述电阻三并联有电容二。
本实用新型的有益效果：本实用新型的多路模拟量的最大值采集电路，对应多路模拟量输出一对一的配置多路模拟量采集单元，多路模拟量采集单元的输出端均连接输出节点A，该输出节点A处的信号值即为多路模拟量中的最大值，以此通过硬件处理的方式采集到多路模拟量的最大值，相较于传统设计方式能够简化CPU的处理任务，节省CPU资源，降低成本。
附图说明
图1是本实用新型优选实施例中多路模拟量的最大值采集电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
实施例
参照图1所示，本实用新型公开一种多路模拟量的最大值采集电路，包括模拟量采集单元，上述多路模拟量中的每路均配置有一套模拟量采集单元；本实施例技术方案中，对应工业现场的多路模拟量输出都对应配置一套模拟量采集单元，为了便于描述，如图1所示的优选实施例中，工业现场具有四路模拟量输出，分别为模拟量A、模拟量B、模拟量C、模拟量D，本申请的模拟量最大值采集电路对应该四路模拟量配置四套模拟量采集单元，模拟量A、模拟量B、模拟量C、模拟量D分别连接该四套模拟量采集单元的输入端。
上述模拟量采集单元包括运算放大器一和开关二极管；如图1所示，对应四路模拟量(A～D)，四路模拟量采集单元具有运算放大器U1A、U1B、U2A和U2B，以及开关二极管D1、D2、D3、D4。
上述运算放大器一的正相输入端连接模拟量采集端，其输出端连接开关二极管的正极，上述开关二极管的负极连接运算放大器一的反相输入端。具体的，如图1所示，对应模拟量A，运算放大器U1A的正相输入端连接模拟量A采集端，其输出端连接开关二极管D1的正极，开关二极管D1的负极连接运算放大器U1A的反相输入端。对应模拟量B，运算放大器U1B的正相输入端连接模拟量B采集端，其输出端连接开关二极管D2的正极，开关二极管D2的负极连接运算放大器U1B的反相输入端。对应模拟量C，运算放大器U2A的正相输入端连接模拟量C采集端，其输出端连接开关二极管D3的正极，开关二极管D3的负极连接运算放大器U2A的反相输入端。对应模拟量D，运算放大器U2B的正相输入端连接模拟量D采集端，其输出端连接开关二极管D4的正极，开关二极管D4的负极连接运算放大器U2B的反相输入端。
所有模拟量采集单元的开关二极管的负极均连接至输出节点A。具体的，对应以上四路模拟量A、B、C、D，开关二极管D1、开关二极管D2、开关二极管D3、开关二极管D4的负极均连接至输出节点A。
运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U2A、运算放大器U2B的正相输入端均连接滤波电容后接地，该滤波电容起到信号绿波作用。
本申请的模拟量最大值采集电路，借助开关二极管的单向导电性，所有模拟量采集单元的开关二极管负极均连接输出节点A，输出节点A处的电压被钳制在所有模拟量(此处，各采集到的模拟量均为电压信号)中的最大电压值，即所有开关二极管的负极电压被钳制在最大电压值，借助开关二极管的单向导电性，运算放大器一输出端的电压值低于最大电压值时，当前回路的开关二极管截止，回路断开，当前回路的模拟量直接被过滤掉而不能进入输出节点A，基于此，各路模拟信号经过运算放大器放大后经过开关二极管隔离输入输出，得到模拟量A、B、C、D中最大的电压信号。以此，本申请的模拟量最大值采集电路，通过硬件处理的方式采集到多路模拟量的最大值，相较于传统设计方式能够简化CPU的处理任务，节省CPU资源，降低成本。
作为本实施例的进一步改进，上述模拟量最大值采集电路还包括运放电路、线性隔离光耦U5和MCU芯片；上述运放电路包括运算放大器二U2、运算放大器三U3和运算放大器四U4；
上述运算放大器二U2的正相输入端连接输出节点A、其输出端连接至其反相输入端；上述运算放大器二U2的正相输入端还连接电阻四R4后接地，上述电阻四R4并联有电容三C3；
上述运算放大器三U3的反相输入端连接电阻一R1后连接运算放大器二U2的输出端，其正相输入端接地、其输出端连接电容一C1后连接至其反相输入端；
上述线性隔离光耦U5具有封装在一起的发光开关二极管LED、光敏开关二极管一PD1和光敏开关二极管二PD2；
上述发光开关二极管LED的负极连接电阻二R2后连接运算放大器三U3的输出端、其正极连接电源端；上述光敏开关二极管一PD1的负极连接运算放单器三U3的反相输入端、其正极接地；
上述光敏开关二极管二PD2的正极连接运算放大器四U4的正相输入端，其负极连接运算放大器四U4的反相输入端，上述运算放大器四U4的输出端连接电阻三R3后连接至其反相输入端；上述电阻三R3并联有电容二C2。
上述MCU芯片的信号模拟端连接运算放单器四U4的输出端，其将信号模拟端的模拟信号转换成数字信号后输出。
以上，本申请的模拟量最大值采集电路，各路模拟信号经过运算放大器一放大后经过开关二极管隔离输入输出，得到模拟量A、B、C、D中最大的电压信号，以此，多路信号变成一路信号，经过由运算放大器二U2、运算放大器三U3、运算放大器四U4组成的放大电路放大处理，以及线性隔离光耦U5的隔离作用后输入MCU芯片，MCU芯片只要处理最大的电压信号，做出相应的功能动作。
另，运算放大器的放大作用和线性隔离光耦的信号隔离作用均为现有技术中已经公开的内容，此处不再赘述。本申请根据实际使用需要，通过选择运算放大器和线性隔离光耦的型号，来适应性的调整放大倍数和隔离性能。
以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (6)
1.一种多路模拟量的最大值采集电路，其特征在于：包括模拟量采集单元，所述多路模拟量中的每路均配置有一套模拟量采集单元；所述模拟量采集单元包括运算放大器一和开关二极管，所述运算放大器一的正相输入端连接模拟量采集端，其输出端连接开关二极管的正极，所述开关二极管的负极连接运算放大器一的反相输入端；
所有模拟量采集单元的开关二极管的负极均连接至输出节点A。
2.如权利要求1所述的多路模拟量的最大值采集电路，其特征在于：其还包括运放电路和线性隔离光耦；所述运放电路包括运算放大器二、运算放大器三和运算放大器四；
所述运算放大器二的正相输入端连接输出节点A、其输出端连接至其反相输入端；
所述运算放大器三的反相输入端连接电阻一后连接运算放大器二的输出端，其正相输入端接地、其输出端连接电容一后连接至其反相输入端；
所述线性隔离光耦具有封装在一起的发光开关二极管、光敏开关二极管一和光敏开关二极管二；
所述发光开关二极管的负极连接电阻二后连接运算放大器三的输出端、其正极连接电源端；所述光敏开关二极管一的负极连接运算放单器三的反相输入端、其正极接地；
所述光敏开关二极管二的正极连接运算放大器四的正相输入端，其负极连接运算放大器四的反相输入端，所述运算放大器四的输出端连接电阻三后连接至其反相输入端。
3.如权利要求2所述的多路模拟量的最大值采集电路，其特征在于：其还包括MCU芯片，所述MCU芯片的信号模拟端连接运算放单器四的输出端，其将信号模拟端的模拟信号转换成数字信号后输出。
4.如权利要求2所述的多路模拟量的最大值采集电路，其特征在于：所述运算放大器二的正相输入端还连接电阻四后接地。
5.如权利要求4所述的多路模拟量的最大值采集电路，其特征在于：所述电阻四并联有电容三。
6.如权利要求2所述的多路模拟量的最大值采集电路，其特征在于：所述电阻三并联有电容二。
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| CN201920561136.8U CN209543098U (zh) | 2019-04-23 | 2019-04-23 | 多路模拟量的最大值采集电路 |
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| CN201920561136.8U CN209543098U (zh) | 2019-04-23 | 2019-04-23 | 多路模拟量的最大值采集电路 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112468149A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-03-09 | 上海航天控制技术研究所 | 一种抑制多路选择器通道切换输出信号波动装置 |
| CN113114123A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-07-13 | 深圳市禾望电气股份有限公司 | 非线性曲线的拟合装置及方法 |
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