[发明专利]一种非通讯式远距离模拟量采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及模拟量采集技术领域，尤其涉及一种非通讯式远距离模拟量采集装置。

背景技术

目前，现有技术对小信号模拟量采集并远距离隔离传输的处理过程如下：一般模拟小信号的信号源能量都比较微弱，必须通过比较高输入阻抗的专用芯片对信号进行放大，再对放大的信号进行高精度的AD转换（模数转换），然后将AD转换后的信号输出给单片机使用，远程传输需要通过单片机和专用通讯芯片共同完成。这种方式所采用的电路结构复杂，成本较高，在一些性价比高的产品上不宜使用。

发明内容

本发明的目的在于通过一种非通讯式远距离模拟量采集装置，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种非通讯式远距离模拟量采集装置，其包括锯齿波发生器、高阻抗信号采集电路、实时比对电路及隔离输出电路；

所述锯齿波发生器的输出端与实时比对电路的输入端电性连接，用于根据需要调整锯齿波的频率、上升沿和下降沿，获得所需波形的锯齿波信号，输出给实时比对电路；

所述高阻抗信号采集电路的输出端与实时比对电路的输入端电性连接，用于接入模拟信号，输出给实时比对电路；

所述实时比对电路的输出端与隔离输出电路的输入端电性连接，用于对锯齿波信号和模拟信号进行实时比对，输出信号接入隔离输出电路输入端；隔离输出电路隔离输出占空比与模拟信号成一定比例的脉冲宽度调制信号。

特别地，所述锯齿波发生器包括精密电阻R1、精密电阻R2、电容C1、比较器U1A、电容C2、电阻R3、电阻R4、电阻R5及三极管Q1；其中，精密电阻R2与电容C1并联连接后一端接地，另一端与精密电阻R1的一端、比较器U1A的反相输入端连接，精密电阻R1的另一端连接外接电源，比较器U1A同相输入端与电容C2一端连接后的结点连接电阻R3与三极管Q1集电极连接后的结点，电容C2的另一端接地，电阻R3的另一端连接外接电源，电阻R4一端与电阻R5一端连接后的结点连接三极管Q1基极，电阻R4另一端连接比较器U1A输出端，电阻R5另一端与三极管Q1发射极连接后的结点接地。

特别地，所述锯齿波发生器还包括电容C3，其并联连接在电阻R5两端。

特别地，所述高阻抗信号采集电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8及电容C4；其中，电阻R8与电容C4并联连接后一端接地，另一端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接入模拟信号。

特别地，所述实时比对电路包括比较器U1B。

特别地，所述隔离输出电路包括光耦U2、电阻R9及电容C5；其中，电阻R9一端与电容C5一端连接后的结点连接光耦U2副边，电阻R9的另一端连接外接电源，电容C5的另一端接地。

特别地，所述非通讯式远距离模拟量采集装置还包括信号转换电路；所述信号转换电路串接在实时比对电路与隔离输出电路之间。

特别地，所述信号转换电路包括电阻R10、电阻R11及三极管Q2；其中，三极管Q2基极与电阻R11一端连接后的结点连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端连接实时比对电路的输出端，三极管Q2发射极与电阻R11另一端连接后的结点接地，三极管Q2集电极连接隔离输出电路输入端。

本发明提供的非通讯式远距离模拟量采集装置解决了小信号模拟量采集并远距离隔离传输的难题，能够对电压、温度、湿度、电流等一系列能最终表达成电压信号的模拟量较精确的远距离传输，且电路结构简单，成本低。

附图说明

图1为本发明实施例提供的非通讯式远距离模拟量采集装置结构框图；

图2为本发明实施例提供的非通讯式远距离模拟量采集装置电路结构图；

图3为本发明实施例提供的信号转换电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

请参照图1和图2所示，本实施例中非通讯式远距离模拟量采集装置具体包括锯齿波发生器101、高阻抗信号采集电路102、实时比对电路103及隔离输出电路104。

所述锯齿波发生器101的输出端与实时比对电路103的输入端电性连接，用于根据需要调整锯齿波的频率、上升沿和下降沿，获得所需波形的锯齿波信号，输出给实时比对电路103。