[实用新型]一种模拟量采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及自控电路技术领域，尤其涉及一种模拟量采集装置。

背景技术

目前，国内固体物料的称量一般都采用的是动态称重仪表，用于计量物料的多少，控制下料速度，以实现自动控制、自动计量的目的。动态称重仪表按着给料方式分为皮带秤仪表、给料机仪表、失重称仪表、转子秤仪表等，称重仪表广泛应用于水泥、矿山、冶金、煤炭、建材、化工、陶瓷、粮食、轻工、电力等各行各业中。

无论是哪种动态称重仪表都有称重信号采集电路，其工作过程如下：(1)放大称重信号。因为现在的称重传感器输出的称重信号大多为毫伏级信号，所以需要将称重信号进行放大，然后送给单独的模数转换(A/D)电路或中央处理器(CPU)自带的模数转换电路进行模数转换。做的精度高一些的称重信号采集电路一般都采用两级放大对称重信号进行处理，前一级一般采用差动运放来采集信号，后一级采用滤波跟随器对称重信号进行调整。(2)模数转换。因为中央处理器不能对模拟信号进行分析处理，所以需要将放大后的称重信号转换为数字信号。根据对模数转换精度的要求，模数转换可以使用中央处理器(CPU)自带的模数转换电路，也可以设计单独的模数转换电路。就现有技术而言，中央处理器自带的模数转换(A/D)的电路的精度大多都是10位左右，这对于高精度的动态称重仪表是不够用的，因此需要在中央处理器的外部设计单独的模数转换电路，将称重信号转换为数字信号后，传入中央处理器进行数据计算。

但是，传统的称重信号采集电路存在如下不足：第一、毫伏级的称重信号经过运放的放大处理后，即使运放的精度再高也会有误差，并且已经将误差进行了放大。第二、称重传感器的称重信号不能直接转换为数字信号，在传输过程中不利于消除干扰。第三、称重信号采集电路是通过直流供桥电源激励完成称重信号的采集，抗干扰能力差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模拟量采集装置，其解决了传统模拟量采集装置无法直接接收毫伏级的称重信号，采样精度低以及整个采集过程抗干扰能力差的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种模拟量采集装置，所述装置包括：

交变调制单元，与称重传感器连接，用于调制出正负交替变换的供桥电压，并将所述供桥电压输入称重传感器；

模数处理单元，与交变调制单元及称重传感器连接，用于调节所述供桥电压正负交替变换的频率，并对称重传感器传入的称重信号进行斩波采样后将其转换为数字信号输入中央处理器。

特别的，所述模拟量采集装置还包括：

参考电压输入单元，与称重传感器及模数处理单元连接，用于将称重传感器输入的参考电压进行分压，生成模拟参考电压，并将所述模拟参考电压输入模数处理单元。

特别的，所述模数处理单元包括：

交变频率控制单元，与交变调制单元连接，用于根据中央处理器传入的频率调节信号，控制交变调制单元调制出正负交替变换的供桥电压的正负交替变换频率；

斩波单元，与称重传感器连接，用于对输入的称重信号进行斩波采样，获得采样信号，并将所述采样信号输入模数转换单元；

模数转换单元，与斩波单元和参考电压输入单元连接，用于根据参考电压输入单元输入的模拟参考电压，将采样信号转换为数字信号。

特别的，所述模拟量采集装置还包括：

波形调整单元，与模数处理单元连接，用于调整中央处理器向交变频率控制单元输出的频率调节号的波形。

特别的，所述模拟量采集装置还包括：

滤波单元，与称重传感器及模数处理单元连接，用于将称重传感器传入的称重信号进行滤波后输入斩波单元。

特别的，所述模拟量采集装置还包括：

隔离单元，与模数处理单元及中央处理器连接，用于通过光耦完成模数处理单元与中央处理器之间的数据传输。

特别的，所述模拟量采集装置还包括：

电源单元，与交变调制单元、模数处理单元以及隔离单元连接，用于向交变调制单元输出供桥电压，并向模数处理单元和隔离单元输出其各自所需的供电电压。

特别的，所述交变调制单元包括：第一反相器、第二反相器以及第一至第四晶体管；