一种新型的ADC采集转换电路的制作方法

专利检索2022-05-10  160


一种新型的adc采集转换电路
技术领域
1.本实用新型涉及模拟量采集技术领域,更具体地说,涉及一种新型的adc采集转换电路。


背景技术:

2.现有的模拟信号的采集转换电路大多存在电路复杂,成本高,体积大,已经无法满足人们的使用需求。


技术实现要素:

3.本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种电路简单,成本低,体积小,使用方便,适用性广泛的新型的adc采集转换电路。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
5.构造一种新型的adc采集转换电路,包括第一采集单元和第二采集单元以及ad转换单元;其中,所述第一采集单元用于采集电压并输出电压信号,所述第二采集单元用于采集电流并输出电流信号,所述ad转换单元对所述第一采集单元采集输出的电压信号和所述第二采集单元输出的电流信号进行模数转换、输出给微控制器进行计算处理得出对于的电压值和电流值;所述微控制器将所述电压值和所述电流值输出给无线通讯单元发送至远程服务器或移动终端;
6.所述第一采集单元和所述第二采集单元均与所述ad转换单元连接,所述ad转换单元与所述微控制器连接,所述微控制器与所述无线通讯单元连接。
7.本实用新型所述的新型的adc采集转换电路,其中,所述第一采集单元包括运算放大器和第一电阻以及电位器,所述运算放大器的同向输入端连接有第二电阻和第一电容以及第二电容,所述第二电阻的另一端用于采集正极电压,所述第一电容的另一端接地,所述第二电容的另一端与所述运算放大器的反向输入端连接;
8.所述运算放大器的反向输入端还连接有第三电容和第三电阻,所述第三电容的另一端接地,所述第三电阻的另一端与所述第一电阻连接,所述第一电阻的另一端接地,所述第三电阻的另一端用于采集负极电压;所述第三电阻的另一端和所述第二电阻的另一端配合采集电压;
9.所述运算放大器的

rg端连接所述电位器的1引脚,所述电位器的2引脚与3引脚连接且还与所述运算放大器的 rg端连接;
10.所述运算放大器的

vs端接地且 vs端与电源的正极连接;所述运算放大器的out端连接有第四电阻,所述第四电阻的另一端连接有第四电容,所述第四电容的另一端与所述运算放大器的ref端连接;所述第四电容的第一端和第二端均与所述ad转换单元连接。
11.本实用新型所述的新型的adc采集转换电路,其中,所述第二采集单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻以及第五电容;所述第五电阻的第一端与所述第六电阻连接且第二端与所述第七电阻和所述第八电阻连接,所述第五电阻串联在被测电流的电路
中,其中,电流从第五电阻的第一端流入从第二端流出;所述第八电阻的另一端接地;
12.所述第六电阻的另一端与所述第五电容连接,所述第五电容的另一端与第七电阻连接;所述第五电阻的另一端连接有第六电容和第七电容,所述第六电容和所述第七电容的另一端均接地;所述第五电容的第一端和第二端均与所述ad转换单元连接。
13.本实用新型所述的新型的adc采集转换电路,其中,所述ad转换单元包括模拟转换芯片和电压基准芯片;
14.所述模拟转换芯片的ref in 端与电压基准芯片的out端连接,所述电压基准芯片的out端连接有第八电容,所述第八电容的另一端接地,所述电压基准芯片的in端与所述电源的正极连接且gnd端接地;所述模拟转换芯片的ref in

端也接地;
15.所述模拟转换芯片的ain1 端与所述第四电容的第一端连接且ain1

端与所述第四电容的第二端连接;
16.所述模拟转换芯片的ain2 端与第五电容的第一端连接且ain2

端与第五电容的第二端连接;
17.所述模拟转换芯片的sclk端、cs端、reset端、drdy端和dout端以及out din端与微控制器的p10端、p11端、p12/t0端、p13端和p14端以及p15端一对一连接;
18.所述模拟转换芯片的vdd端与所述电源的正极连接且gnd端接地。
19.本实用新型所述的新型的adc采集转换电路,其中,所述微控制器的vcc端与所述电源的正极连接且gnd端接地,所述电源的负极也接地;所述微控制器的txd/p31端和rxd/p32端均与所述无线通讯单元连接,所述无线通讯单元为gprs通讯模块;所述gprs通讯模块的rxd端与所述微控制器的txd/p31端连接、且txd端与微控制器的rxd/p32端连接;
20.所述gprs通讯模块的vcc端和en端均与所述电源的正极连接且gnd端接地。
21.本实用新型的有益效果在于:使用时ad转换单元对第一采集单元采集输出的电压信号和第二采集单元输出的电流信号进行模数转换、输出给微控制器进行计算处理得出对于的电压值和电流值;微控制器将电压值和电流值输出给无线通讯单元发送至远程服务器或移动终端;实现对模拟量电压电流的远程采集转换,大大提高了智能化程度;实现电路简单,成本低,体积小,使用方便,适用性广泛。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图:
23.图1是本实用新型较佳实施例的新型的adc采集转换电路的第一采集单元的电路原理图;
24.图2是本实用新型较佳实施例的新型的adc采集转换电路的第二采集单元的电路原理图;
25.图3是本实用新型较佳实施例的新型的adc采集转换电路的ad转换单元的电路原理图;
26.图4是本实用新型较佳实施例的新型的adc采集转换电路的微控制器的电路原理
图;
27.图5是本实用新型较佳实施例的新型的adc采集转换电路的无线通讯单元的电路原理图。
具体实施方式
28.为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本实用新型的部分实施例,而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型的保护范围。
29.本实用新型较佳实施例的新型的adc采集转换电路如图1所示,同时参阅图2至图5;包括第一采集单元100和第二采集单元200以及ad转换单元300;第一采集单元100用于采集电压并输出电压信号,第二采集单元200用于采集电流并输出电流信号,ad转换单元300对第一采集单元100采集输出的电压信号和第二采集单元200输出的电流信号进行模数转换、输出给微控制器u1进行计算处理得出对于的电压值和电流值;微控制器u1将电压值和电流值输出给无线通讯单元400发送至远程服务器或移动终端;
30.第一采集单元100和第二采集单元200均与ad转换单元300连接,ad转换单元300与微控制器u1连接,微控制器u1与无线通讯单元400连接;
31.使用时ad转换单元300对第一采集单元100采集输出的电压信号和第二采集单元200输出的电流信号进行模数转换、输出给微控制器u1进行计算处理得出对于的电压值和电流值;微控制器u1将电压值和电流值输出给无线通讯单元400发送至远程服务器或移动终端;实现对模拟量电压电流的远程采集转换,大大提高了智能化程度;实现电路简单,成本低,体积小,使用方便,适用性广泛。
32.如图1和图3所示,第一采集单元100包括运算放大器u3和第一电阻r7以及电位器rp1,运算放大器u3的同向输入端连接有第二电阻r2和第一电容c7以及第二电容c12,第二电阻r2的另一端用于采集正极电压,第一电容c7的另一端接地,第二电容c12的另一端与运算放大器u3的反向输入端连接;
33.运算放大器u3的反向输入端还连接有第三电容c8和第三电阻r3,第三电容c8的另一端接地,第三电阻r3的另一端与第一电阻r7连接,第一电阻r7的另一端接地,第三电阻r3的另一端用于采集负极电压;第三电阻r3的另一端和第二电阻r2的另一端配合采集电压;
34.运算放大器u3的

rg端连接电位器rp1的1引脚,电位器rp1的2引脚与3引脚连接且还与运算放大器u3的 rg端连接;
35.运算放大器u3的

vs端接地且 vs端与电源的正极连接;运算放大器u3的out端连接有第四电阻r10,第四电阻r10的另一端连接有第四电容c9,第四电容c9的另一端与运算放大器u3的ref端连接;第四电容c9的第一端和第二端均与ad转换单元300连接;电路简单,成本低,体积小,精度高。
36.如图2和图3所示,第二采集单元200包括第五电阻r8、第六电阻r4、第七电阻r5和第八电阻r9以及第五电容c13;第五电阻r8的第一端与第六电阻r4连接且第二端与第七电阻r5和第八电阻r9连接,第五电阻r8串联在被测电流的电路中,其中,电流从第五电阻r8的第一端流入从第二端流出;第八电阻r9的另一端接地;
37.第六电阻r4的另一端与第五电容c13连接,第五电容c13的另一端与第七电阻r5连接;第五电阻r8的另一端连接有第六电容c10和第七电容c11,第六电容c10和第七电容c11的另一端均接地;第五电容c13的第一端和第二端均与ad转换单元300连接;电路简单,成本低,使用方便。
38.如图3和图4所示,ad转换单元300包括模拟转换芯片u4和电压基准芯片u2;
39.模拟转换芯片u4的ref in 端与电压基准芯片u2的out端连接,电压基准芯片u2的out端连接有第八电容c2,第八电容c2的另一端接地,电压基准芯片u2的in端与电源的正极连接且gnd端接地;模拟转换芯片u4的ref in

端也接地;
40.模拟转换芯片u4的ain1 端与第四电容c9的第一端连接且ain1

端与第四电容c9的第二端连接;
41.模拟转换芯片u4的ain2 端与第五电容c13的第一端连接且ain2

端与第五电容c13的第二端连接;
42.模拟转换芯片u4的sclk端、cs端、reset端、drdy端和dout端以及out din端与微控制器u1的p10端、p11端、p12/t0端、p13端和p14端以及p15端一对一连接;
43.模拟转换芯片u4的vdd端与电源的正极连接且gnd端接地;电路简单,成本低。
44.如图4和图5所示,微控制器u1的vcc端与电源的正极连接且gnd端接地,电源的负极也接地;微控制器u1的txd/p31端和rxd/p32端均与无线通讯单元400连接,无线通讯单元400为gprs通讯模块u5;gprs通讯模块u5的rxd端与微控制器u1的txd/p31端连接、且txd端与微控制器u1的rxd/p32端连接;
45.gprs通讯模块u5的vcc端和en端均与电源的正极连接且gnd端接地;使用gprs通讯模块u5电路简单,成本低,使用方便,智能化程度高,便于远程监控。
46.应当理解的是对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
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