[实用新型]智能产品信号处理电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及到信号处理电路，具体地说，是一种适应多种传感器信号采集的智能产品信号处理电路。

背景技术

现有的工业仪表中，常常涉及到对多种参数进行检测，由此对传感器的需求越来越多，不同类型的传感器对电源的需求可能不同，所产生的信号也有所差异，要想实现同一仪表对不同传感器的兼容性，往往需要设计一种具有智能处理能力的信号处理电路。

现有技术通常针对不同传感器单独设计相匹配的单元电路进行处理，仪表接口多，电路面积大，系统成本昂贵。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提出一种智能产品信号处理电路，并针对该电路提出了一种具体的控制方法，利用该电路可以实现多种传感器信号的采集，提高现场仪表的兼容性，简化电路布局，降低电路成本。

为达到上述目的，本实用新型所采用的具体技术方案如下：

一种智能产品信号处理电路，包括第1接口、第2接口、第3接口、第4接口以及信号输出接口，其关键在于：

电源VCC经过电源芯片M1和二极管D10为所述第1接口提供电源，电源VCC经过电阻R2和电阻R7分压后作为第一基准电压端V1，电源VCC经过电阻R3和电阻R6分压后作为第二基准电压端V2，电源VCC还为运算放大器M2供电，在所述第1接口和第一基准电压端V1之间还连接有电源保护器和开关管D1；

所述运算放大器M2的正相输入端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与所述第1接口由开关管D3连接，电阻R4的另一端与所述第一基准电压端V1由开关管D2连接，电阻R4的另一端与所述第二基准电压端V2由开关管D4连接，运算放大器M2的正相输入端还经过电阻R5接地；

所述第2接口为接地口；

所述第3接口经过开关管D6与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端连接在运算放大器M2的反相输入端，电阻R8的一端还连接开关管D7后接地；

所述第4接口经过电阻R9与电源VP端连接；

所述运算放大器M2的输出端经过电阻R13与所述信号输出接口连接，在运算放大器M2的输出端与反相输入端之间连接有电容C5，在电容C5的两端串行连接有电阻R12和电阻R9。

使用过程中，热电偶型传感器连接在第2接口与第3接口上，热电阻型传感器连接在第1接口、第2接口以及第3接口上，当设备需要向外配电时，通过所述第1接口和第4接口向外配电。电路根据不同的用途可以控制不同的开关管导通，从而实现不同传感器信号的采集或者是电源管理。

为了调整运算放大器M2的放大倍数，所述电阻R12和R9的公共端连接电阻R10和开关管D8后接地，在所述电阻R12和R9的公共端还连接电阻R11和开关管D9后接地。

为了实现空载检测，所述第3接口经过电阻R13与电源VCC连接。当第3接口不连接传感器时，电源VCC可以通过电阻R13以及电阻R8向运算放大器M2的反相输入端提供一个微弱的参考电压，当第3接口连接传感器时，由于电阻R13阻值较大，该电压可以忽略不计。

进一步描述，所述电阻R6的两端连接有电容C2，电阻R5的两端连接有电容C3，运算放大器M2的输出端连接有电容C4。通过增设一些滤波电容，可以保证电路运行时的稳定型，降低干扰。

结合上述电路结构，本实用新型具体的控制方法，按照以下步骤进行：

步骤1：进程开始，控制所有开关管保持断开状态；

步骤2：判断是否为热电偶型传感器，如果是，则导通开关管D4和开关管D6，进入步骤5，否则进入步骤3；

步骤3：判断是否为热电阻型传感器，如果是，则导通开关管D3和开关管D6，进入步骤5，否则进入步骤4；

步骤4：判断是否需要向外配电，如果是，则导通开关管D7和开关管D1，进入步骤5，否则返回步骤2；

步骤5：判断是否需要调整系数，如果是则导通开关管D8或/和开关管D9，进入步骤6，否则直接进入步骤6；

步骤6：通过信号输出接口实现传感器信号的采集，最后结束控制进程。

本实用新型的显著效果是：电路结构简单，控制方便，同一个运算放大器可以兼容不同的传感器信号，节约了电路成本，提高了仪器仪表的兼容性，同时还能进行配电管理，提高系统的安全性能。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图；

图2是图1中电源保护器的电路原理图；

图3是本实用新型的控制流程图。

具体实施方式