CN221081294U - 一种数据采集电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种数字采集电路，外部基准电压经运算放大器放大、基准电压缓冲器缓冲后提供给基准电压源输入端，即为所述数据采集电路提供基准电压；所述8通道多路复用器接收8路外部模拟信号的输入，通过多路复用器的控制引脚将接收到的模拟信号选择其中一路模拟信号输入到可编程增益仪表放大器进行增益处理；所述可编程增益仪表放大器根据信号增益需求将选择的模拟信号增益处理后传递到逐次逼近型模数转换器；所述逐次逼近型模数转换器将增益处理后的模拟信号进行模数转换，即将模拟信号转换为数字信号，转换结果以二进制补码的格式输出至外部的数据采集系统的中央处理器。本实用新型具有高精度和低噪声性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据采集技术领域，具体涉及一种数据采集电路。
背景技术
船舶及工业领域中，数据采集技术得到广泛应用。数据采集技术是信息学科的一个重要分支，主要应用于智能仪器仪表、船舶工业自动控制领域等。随着测控技术的迅猛发展，以嵌入式计算机为核心的数据采集系统已经占据主导地位，但现有的一些数据采集系统在传输数据时，可能存在数据丢失，数据精度低的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种数据采集电路，能够解决数据采集可靠性低、数据精度不够的技术问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的。
一种数字采集电路，所述数据采集电路包括：
一个8通道多路复用器、基准电压源、可编程增益仪表放大器、基准电压缓冲器、逐次逼近型模数转换器、运算放大器；
外部基准电压经运算放大器放大、基准电压缓冲器缓冲后提供给基准电压源输入端，即为所述数据采集电路提供基准电压；
所述8通道多路复用器接收8路外部模拟信号的输入，通过多路复用器的控制引脚将接收到的模拟信号选择其中一路模拟信号输入到可编程增益仪表放大器进行增益处理；
所述可编程增益仪表放大器根据信号增益需求将选择的模拟信号增益处理后传递到逐次逼近型模数转换器；
所述逐次逼近型模数转换器将增益处理后的模拟信号进行模数转换，即将模拟信号转换为数字信号，转换结果以二进制补码的格式输出至外部的数据采集系统的中央处理器。
优选地，所述外部基准电压为4.096V电压。
优选地，所述基准电压源为ADR434基准电压源。
优选地，所述基准电压缓冲器为AD8031基准电压缓冲器。
优选地，所述运算放大器为AD8031运算放大器。
优选地，所述8通道多路复用器为由ADAS3022集成的8通道多路复用器。
本实用新型所带来的有益技术效果：
(1)本实用新型提出一种高集成度、支持16位精度、1MSPS、多路复用、8通道的数据采集电路(DAS)，该数据采集电路能够处理全范围的工业级信号。对于高精度应用，本实用新型具有高精度和低噪声性能。
(2)本实用新型集成高阻抗差分输入缓冲器，因此无需额外缓冲。
(3)本实用新型的电路具有高共模抑制的性能，无需外部仪表放大器。
(4)本实用新型的电路降低了电路设计的复杂性，提高了电路的可靠性。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型提供如下附图进行说明。在附图中：
图1为本实用新型数据采集电路的结构示意图。
具体实施方式
首先结合图1说明本实用新型一个实施方式的数据采集电路。如图1所示，所述数据采集电路集成为一个电路模块。所述数据采集电路包括：
一个8通道多路复用器、基准电压源、可编程增益仪表放大器、基准电压缓冲器、逐次逼近型模数转换器、运算放大器；
外部基准电压经运算放大器放大、基准电压缓冲器缓冲后提供给基准电压源输入端，即为所述数据采集电路提供基准电压；
所述8通道多路复用器接收8路外部模拟信号的输入，通过多路复用器的控制引脚将接收到的模拟信号选择其中一路模拟信号输入到可编程增益仪表放大器进行增益处理；
所述可编程增益仪表放大器根据信号增益需求将选择的模拟信号增益处理后传递到逐次逼近型模数转换器；
所述逐次逼近型模数转换器将增益处理后的模拟信号进行模数转换，即将模拟信号转换为数字信号，转换结果以二进制补码的格式输出至外部的数据采集系统的中央处理器。
进一步地，所述外部基准电压为4.096V电压，所述基准电压源为ADR434基准电压源，所述基准电压缓冲器为AD8031基准电压缓冲器，所述运算放大器为AD8031运算放大器，所述8通道多路复用器为由ADAS3022集成的8通道多路复用器。所述可编程增益仪表放大器的型号为ADA4254，所述逐次逼近型模数转换器的型号为AD4003。
数据采集电路ADAS3022集成8路输入和1路COM输入；该COM输入可配置为8路单端通道、参考同一基准电压的8通道、4路差分通道或单端和差分通道的不同组合。
图1所示电路中，经AD8031运算放大器缓冲后的ADR434低噪声基准电压源提供参考电压。AD8031能够以快速恢复的方式驱动动态负载，因此非常适合用作参考缓冲器。
本实用新型同时提供高精度和低噪声性能。
本实用新型提供一个数据采集电路的具体实施方式。
数据采集电路ADAS3022需使用高压双极性电源：±15V(VDDH和VSSH)、+5V(AVDD和DVDD)以及+1.8V至+5V(VIO)。该器件无需使用信号缓冲、电平转换、放大、噪声抑制以及其它模拟信号调理模块，极大的简化了电路设计的复杂性。此外数据采集电路ADAS3022内部集成PGIA，可设置增益为0.16、0.2,0.4 0.8、1.3.2和6.4，并且它能够处理的全差分输入范围分别为±24.576V、±20.48V、±10.24V、±5.12V、±2.56V、±1.28V和±0.64V。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种数据采集电路，其特征在于，所述数据采集电路包括：
一个8通道多路复用器、基准电压源、可编程增益仪表放大器、基准电压缓冲器、逐次逼近型模数转换器、运算放大器；
外部基准电压经运算放大器放大、基准电压缓冲器缓冲后提供给基准电压源输入端，即为所述数据采集电路提供基准电压；
所述8通道多路复用器接收8路外部模拟信号的输入，通过多路复用器的控制引脚将接收到的模拟信号选择其中一路模拟信号输入到可编程增益仪表放大器进行增益处理；
所述可编程增益仪表放大器根据信号增益需求将选择的模拟信号增益处理后传递到逐次逼近型模数转换器；
所述逐次逼近型模数转换器将增益处理后的模拟信号进行模数转换，即将模拟信号转换为数字信号，转换结果以二进制补码的格式输出至外部的数据采集系统的中央处理器。
2.如权利要求1所述的数据采集电路，其特征在于，所述外部基准电压为4.096V电压。
3.如权利要求1所述的数据采集电路，其特征在于，所述基准电压源为ADR434基准电压源。
4.如权利要求1所述的数据采集电路，其特征在于，所述基准电压缓冲器为AD8031基准电压缓冲器。
5.如权利要求1所述的数据采集电路，其特征在于，所述运算放大器为AD8031运算放大器。
6.如权利要求1-5中任一项所述的数据采集电路，其特征在于，所述8通道多路复用器为由ADAS3022集成的8通道多路复用器。
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- 2023-09-19 CN CN202322542742.4U patent/CN221081294U/zh active Active
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