[实用新型]一种仪表高速AD采样模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种仪表高速AD采样模块，属于仪表组成模块技术领域。

背景技术

现如今我国的公路收费站已经基本实现了计重收费；而车辆在各速度段通过计重设备时，重量会受到影响；因此对动态仪表采样速度提出了更高的要求。中国专利申请号：200710169783.6公开了一种收费站内用于过往车辆的称重收费系统；设有一条主行驶方向可供车辆通行的车道；根据此方案所选用的秤台应沿着车道进行安放，秤台的一侧可让车辆的车轴依次通过，按照车行方向进行测量；针对车轴通过秤台多点轴承数据的采集；进而检测出通过秤台的各轴的信息采集；根据以上信息，对各轴进行的速度、加(减)速度和行驶方向的计算；基于相应的速度、加(减)速度和行驶方向，对轴所有的重量测量数据进行修正处理，以计算车辆的整体重量。

上述技术方案能够很好地进行测量，但其算法比较复杂，且采集端精度并不能得到保证。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题，本实用新型提出了一种仪表高速AD采样模块，核心AD采用TI24位高精度AD采样芯片ADS1271，而前级小信号放大采用CS3002双运放构成的差分放大电路，性能得到完美提升；解决了现有技术中存在的采样速度不够，采样实时性，小信号放大及噪声抑制等问题。

(二)技术方案

本实用新型的仪表高速AD采样模块，包括同型号的两测重传感器、差分放大器和AD采样模块；所述AD采样模块由ADS1271芯片和其外围电路通过经典接法构成；所述两测重传感器分别连接到差分放大器的输入端；所述差分放大器输出端连接到ADS1271芯片的AINP端和AINN端。

作为优选的实施方案，所述差分放大器由型号为CS3002的运放，及其外围对称电路构成；CS300芯片2输入失调电压最大10uV，随温度漂移最大0.05uV/℃，轨到轨输出摆幅，这种差分设计结构有效的抑制共模干扰及各种噪声，放大了差分信号，提升了电路性能。

作为优选的实施方案，所述差分放大器输入端和输出端分别安装有一保护电阻；所述保护电阻为100Ω；有效地保护了电路。

进一步地，所述ADS1271芯片MODE引脚浮空；其FORMAT引脚接地；其SYNC/PDWN引脚接地。

(三)有益效果

本实用新型的仪表高速AD采样模块，解决了现有技术中存在的采样速度不够，小信号放大及噪声抑制等问题，同时仪表在正常运行时间接借助算法使仪表的精度大大提高。通过本发明的应用，例如双秤台，8个传感器8路实时采集，现场应用少了很多问题；如称重的准确性，倒车的判断，正确率有了很大提升。

附图说明

图1是本实用新型的差分放大器电路原理图；

图2是本实用新型的AD采样模块电路原理图。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种仪表高速AD采样模块，本实用新型的仪表高速AD采样模块，包括同型号的两测重传感器SIN_1+、SIN_1-、差分放大器1和AD采样模块2；所述AD采样模块2由ADS1271芯片AD_1和其外围电路通过经典接法构成；所述两测重传感器SIN_1+、SIN_1-分别连接到差分放大器1的输入端；所述差分放大器1输出端连接到ADS1271芯片AD_1的AINP端和AINN端。

如图1所示，所述差分放大器1由型号为CS3002的运放，及其外围对称电路构成；CS300芯片2输入失调电压最大10uV，随温度漂移最大0.05uV/℃，轨到轨输出摆幅，这种差分设计结构有效的抑制共模干扰及各种噪声，放大了差分信号，提升了电路性能；所述差分放大器1输入端和输出端分别安装有一保护电阻R1、R2、R6、R17；所述保护电阻R1、R2、R6、R17为100Ω；有效地保护了电路。

如图2所示，AD采样部分采用高精度24位ADS1271，采用差分模拟输入，输入时钟频率为27MHz，输出数据速率为52 734SPS；ADS1271具有3种工作模式：高速度、高分辨率以及低功耗模式，可由引脚MODE来选择；本实用新型通过将ADS1271将MODE引脚浮空而使ADS1271工作在高分辨率模式下，将FORMAT引脚接地而使ADS1271采用SPI串行接口，将SYNC/PDWN引脚接地，使ADS1271工作在功率下降模式下；ADS1271菊花链方式连接保证了数据采集的实时性。

由于CS3002的运放与外部电路的连接，及ADS1271芯片和外部电路的具体连接均属于现有技术，在此不再详述。