[发明专利]双极性模拟量输入检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及电路技术领域，更具体地涉及一种双极性模拟量输入检测电路。

背景技术

在模拟信号变化中，有些模拟信号会过零，即有正负性，有些模拟信号在变化过程中则不会过零，那些过零的模拟变化信号被称为双极性信号，不过零的信号被称为单极性信号。模拟量输入有单极性和双极性两种方式，而不管是单极性模拟量输入还是双极性模拟量输入，在对输入信号进行检测时通常需要利用微处理器例如CPU或DSP芯片进行信号处理以还原所检测到的数据，通常CPU或DSP芯片的AD口只能检测0V～3V的电压，所以进入到CPU或DSP芯片之前，不管是单极性信号还是双极性信号都必须转换变为0V～3V。

在某些应用场合，模拟量是采用双极性方式输入，相比于输入电压幅度范围相同的单极性模拟量，双极性模拟量输入电压范围是单极性的2倍，现有的针对双极性模拟量输入的检测电路是将双极性输入的模拟量“抬升”为单极性，比如，双极性输入-3V～3V，经过电压“抬升”后，双极性输入的-3V、0V、3V分别对应“抬升”后的0V、1.5V、3V，即将双极性输入的模拟量“压缩”成了相同幅度的单极性模拟量，显然，采用上述方式得到的检测精度必然比输入相同幅度范围单极性模拟量低，在很多情况下都不能满足所需精度要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测精度较高的双极性模拟量输入检测电路。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种双极性模拟量输入检测电路，用于连接在被检测信号的输出端和微处理器之间，该双极性模拟量输入检测电路包括：模拟量输入端，用于与所述被检测信号的输出端相连；第一输出端，用于与所述微处理器的第一AD口相连；第二输出端，用于与所述微处理器的第二AD口相连；幅值检测电路，连接在模拟量输入端和第一输出端之间，用于获取所述被检测信号的电压幅值并将该电压幅值调整为预设范围内的电压幅值后传送到第一输出端；以及极性检测电路，连接在模拟量输入端和微处理器的第二AD口之间，用于检测所述被检测信号的极性并将检测结果传送到第二输出端。

其进一步技术方案为：所述幅值检测电路包括精密全波整流电路和分压电路，所述精密全波整流电路和分压电路依次连接于模拟量输入端和第一输出端之间；其中，精密全波整流电路用于将输入的电压转换为相应绝对值的电压，分压电路用于将来自精密全波整流电路的电压按预设比例调整为0V～3V的电压后传送到第一输出端。

其进一步技术方案为：所述精密全波整流电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三二极管、第四二极管、第三电容及第四电容，其中，第一运算放大器的同相输入端通过第三电阻连接至模拟量输入端，其反相输入端通过第二电阻接地，其输出端连接第三二极管的正极及第四二极管的负极，第三二极管的负极连接至第一运算放大器的反相输入端，第四电阻和第三电容均并联在第一运算放大器的反相输入端和第四二极管的正极之间，第二运算放大器的同相输入端通过第五电阻连接至模拟量输入端，其反相输入端通过第六电阻连接至第四二极管的正极，第七电阻和第四电容均并联在第二运算放大器的反相输入端和其输出端之间。

其进一步技术方案为：所述分压电路包括第八电阻和第九电阻，所述第八电阻一端与精密全波整流电路的输出端相连，另一端连接至第一输出端，所述第九电阻一端连接至第一输出端，另一端接地。

其进一步技术方案为：所述幅值检测电路还包括第一滤波电路，该第一滤波电路包括第一电容，该第一电容一端连接至精密全波整流电路的输入端，另一端接地。

其进一步技术方案为：所述幅值检测电路还包括第一钳位电路和第二钳位电路，其中，该第一钳位电路包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的正极与精密全波整流电路的输入端相连，其负极连接第一预设正电压，所述第二二极管的正极连接第一预设负电压，其负极与精密全波整流电路的输入端相连；第二钳位电路包括第五二极管和第六二极管，所述第五二极管的正极与第一输出端相连，其负极连接第二预设正电压，所述第六二极管的正极接地，其负极与第一输出端相连。

其进一步技术方案为：所述极性检测电路包括比较电路，该比较电路包括比较器和第十电阻，比较器的同相输入端连接至模拟量输入端，其反相输入端接地，其输出端连接至第二输出端，所述第十电阻一端连接在比较器的输出端，另一端接高电平。