CN216697017U - 一种基于继电器的多路全差分信号采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于继电器的多路全差分信号采集装置，包括外界全差分信号，该全差分信号设置有多路，该全差分信号连接有继电器，该继电器连接有仪表放大器，仪表放大器连接有滤波器；通过继电器对两根差分线进行同时选通和关断，用来控制某一时刻采集某个通道，能够保证该通道信号的完整性。

Description

一种基于继电器的多路全差分信号采集装置

技术领域

本实用新型涉及信号采集技术领域，具体涉及一种基于继电器的多路全差分信号采集装置。

背景技术

信息采集装置应用在生产生活的方方面面，尤其是在计算机自动控制应用领域,信号的采集尤为重要。常用的信号包括：开关量信号、电流信号以及电压信号等等。目前多通道采集装置多采用单端输入方式，单端输入方式其中一根线为信号线，另一根为装置地线，在受到外界干扰时，信号线容易受到外界电磁干扰而发生波动，影响信号精度，专利号为CN2013203460328公开了一种信号采集装置，其无法检验深度图的真伪，另外，其滤除效果也非常不稳定，进而会对数值产生一定的影响，本实用新型针对以上问题提出了一种新的解决方案。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于继电器的多路全差分信号采集装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于继电器的多路全差分信号采集装置，包括：

继电器，所述继电器用于采集外界的全差分信号，通过所述继电器对所述全差分信号经过的差分线对进行选通或关断，所述全差分信号设置有多路；

仪表放大器，与所述继电器电性连接，所述仪表放大器用于放大所述全差分信号；

滤波器，与所述仪表放大器电性连接，所述滤波器用于对外界的全差分信号中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除。

所述继电器设置有多个，所述继电器连接有微控制器，微控制器连接有电源和以太网接口。

所述继电器的切换通过所述微控制器提供逻辑控制信号进行通道片选，每个所述继电器的两路切换触点同时开关和闭合，实现对差分线对的选通或关断。

所述继电器和所述微控制器之间设置有信号调理模块。

所述滤波器连接有所述模数转换器，通过所述模数转换器进入外界单片机处理。

所有通道的继电器的两个切换触点的同位置的静触点通过仪表放大器连接在一起，实现多路所述差分信号的采集。

所述继电器可断开仪表放大器与外界的联系实现多通道切换和选择。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种基于继电器的多路全差分信号采集装置，具备以下有益效果：

本实用新型专利通过使用继电器实现对多路全差分信号的切换和采集，相对于现有的单端输入方式，基于继电器的全差分信号有以下几点优势：

1、 抗干扰能力强，因为两根差分走线之间的耦合很好，当外界存在电磁干扰时，几乎是同时被耦合到两根线上，而接收端关心的只是两信号的差值，所以外界的共模噪声可以被完全抵消。

2 、能够有效抑制EMI，同样的道理，由于两根信号的极性相反，他们对外辐射的电磁场可以相互抵消，耦合的越紧密，泄放到外界的电磁能量越少。

3 、时序定位精确，由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点，而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断，因为受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差，同时也更适合于低幅度信号的电路。

附图说明

图1为本实用新型中全差分信号、继电器、仪表放大器、滤波器、模数转换器连接图；

图2为本实用新型中的装置框图。

图中：1、全差分信号；2、继电器；3、仪表放大器；4、滤波器；5、微控制器；6、电源；7、以太网接口；8、模数转换器；9、信号调理模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1-2，一种基于继电器的多路全差分信号采集装置，包括：

继电器2，所述继电器2用于采集外界的全差分信号1，通过所述继电器2对所述全差分信号经过的差分线对进行选通或关断，所述全差分信号1设置有多路；

仪表放大器，与所述继电器电性连接，所述仪表放大器用于放大所述全差分信号；

滤波器，与所述仪表放大器电性连接，所述滤波器用于对外界的全差分信号1中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除。

根据本实用新型的一些实施例，所述继电器2设置有多个，继电器2且连接有微控制器5，微控制器5连接有电源6和以太网接口7；

继电器2的切换通过微控制器5提供逻辑控制信号进行通道片选，每个继电器的两路切换触点同时开关和闭合，实现对两根差分信号线的选通或关断。

根据本实用新型的一些实施例，所述继电器2和微控制器5之间设置有信号调理模块9；所述滤波器4连接有模数转换器8，通过模数转换器8进入外界单片机处理。

全差分信号通过继电器2对两根差分线进行同时选通和关断，用来控制某一时刻采集某个通道，能够保证该通道信号的完整性。全差分信号1再通过仪表放大器3、滤波器4、模数转换器8进入单片机处理。

根据本实用新型的一些实施例，所有通道的继电器2的两个切换触点的同位置的静触点通过仪表放大器连接在一起，实现多路全差分信号1的采集。

根据本实用新型的一些实施例，所述继电器2可断开仪表放大器3与外界的联系实现多通道切换和选择。

综上，该电路具体实施过程中，继电器2的切换通过微控制器提供逻辑控制信号进行通道片选，每个继电器2的两路切换触点同时开关和闭合，实现对两根差分信号线的连通和切断。当采集某一路差分信号时，继电器2切换至连接后端处理电路，通过放大、带通或低通滤波器4、再经过模数转换器8将数据转换成数字信号提供给后端数字化处理。全差分信号1通过继电器2对两根差分线进行同时选通和关断，用来控制某一时刻采集某个通道，能够保证该通道信号的完整性。全差分信号1再通过仪表放大器3、滤波器4、模数转换8进入单片机处理。

此外，本电路的实现原始是通过使用一个带有两路转换触点的继电器2对全差分信号1进行片选，当采集某一路信号时，微控制器5打开该路信号继电器2连通至后端仪表放大器3，不采集的通道默认两个切换触点连接至悬空，保证在同一时刻只有一个通道连接仪表放大器3。所有通道的继电器2的输出共同连接在一个仪表放大器3上，实现通过继电器2将差分信号扩展为多个通道。这样通过同时控制两个切换触点的通断来保证全差分信号的完整性，提高信号的抗干扰能力。

上文中提到的全部方案中，涉及两个部件之间连接的可以根据实际情况选择焊接、螺栓和螺母配合连接、螺栓或螺钉连接或者其他公知的连接方式，在此不一一赘述，上文中凡是涉及有写固定连接的，优选考虑是焊接，尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种基于继电器的多路全差分信号采集装置，其特征在于，包括：

继电器（2），所述继电器（2）用于采集外界的全差分信号（1），通过所述继电器（2）对所述全差分信号经过的差分线对进行选通或关断，所述全差分信号（1）设置有多路；

仪表放大器，与所述继电器电性连接，所述仪表放大器用于放大所述全差分信号；

滤波器，与所述仪表放大器电性连接，所述滤波器用于对外界的全差分信号（1）中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除。

2.根据权利要求1所述的一种基于继电器的多路全差分信号采集装置，其特征在于：

所述继电器（2）设置有多个，所述继电器（2）连接有微控制器（5），微控制器（5）连接有电源（6）和以太网接口（7）；

所述继电器（2）的切换通过所述微控制器（5）提供逻辑控制信号进行通道片选，每个所述继电器的两路切换触点同时开关和闭合，实现对差分线对的选通或关断。

3.根据权利要求2所述的一种基于继电器的多路全差分信号采集装置，其特征在于：

所述继电器（2）和所述微控制器（5）之间设置有信号调理模块（9）；所述滤波器（4）连接有模数转换器（8），通过所述模数转换器（8）进入外界单片机处理。

4.根据权利要求1所述的一种基于继电器的多路全差分信号采集装置，其特征在于：

所有通道的继电器（2）的两个切换触点的同位置的静触点通过仪表放大器连接在一起，实现多路所述全差分信号（1）的采集。

5.根据权利要求1所述的一种基于继电器的多路全差分信号采集装置，其特征在于：所述继电器（2）可断开仪表放大器（3）与外界的联系实现多通道切换和选择。

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