[实用新型]一种基于ARM的小电流、高精度火控品检测电路

说明书

技术领域：

   本实用新型涉及火控品信号检测领域，尤其涉及一种基于ARM的小电流、高精度火控品检测电路。

背景技术：

    火控品就是火力控制产品,在火控品信号检测领域，对检测电路输出给火控品的电流存在着安全性要求。如要求经过火控品的电流信号必须小于一定数值，但是当电流信号小于一定的数值，其流经阻抗所得到的电压信号是较为微弱，一般为微伏级。为解决此类微弱电压信号，现有的检测电路由惠更斯电桥、AD转换电路、单片机组成，其工作原理是：检测电路的电源直接通过被测对象，被测对象位于惠更斯的桥臂上；由桥臂平衡原理可以计算出被测对象电压值，从而获得检测数据。此方案存在的不足为：不能确保通过火控品的电流小于安全数值；此类检测方式受桥臂平衡臂的影响较大，难以实现高精度；采用单片机处理速度较慢，且稳定性不好。另外一种检测电路由差分电路、双路AD转换电路、单片机组成，其工作原理是：检测电路的电源流经被测对象后进入分离的差分电路，得到差分信号，后同步由双路AD转换电路进行转换，再传输给单片机进行处理。此方案存在的不足为：采用分离的差分电路以及双路的模拟/数字转换电路，会导致逻辑控制电路复杂度增加，可靠性降低，不够灵活；同类型器件形成分离的差分电路，为提高差模抑制比，要求分离的器件参数一致性要好，这导致器件选型难度增大；系统采用多个芯片，这会使得整体成本高。

实用新型内容：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种电路原理简单，能够确保输出给火控品的电流小于5mA，提高了安全性，同时能够满足不同火控品检测电路的需要，实用性强的技术方案：

    一种基于ARM的小电流、高精度火控品检测电路，主要由本地时钟产生电路，ARM控制器，电压控制恒流源电路，高精度AD组成，本地时钟产生电路由晶振电路实现，晶振电路连接ARM控制器，ARM控制器连接电压控制恒流源电路，电压控制恒流源电路连接火控品，高精度AD采用24位AD，高精度AD一端连接火控品，另一端通过数字接口连接ARM控制器。

作为优选，晶振电路包括晶振电路模块、电流镜模块， 在晶振电路模块中组成反相器的场效应晶体管D和场效应晶体管E的栅极串联电容A，电流镜模块通过电阻H连接场效应晶体管D的栅极，电流镜模块包括场效应晶体管F、场效应晶体管G和场效应晶体管H、场效应晶体管I以及电阻I，场效应晶体管G的漏极和栅极相接，自偏置产生的电流通过漏极与场效应晶体管I的漏极相接，场效应晶体管H、场效应晶体管I的栅极相接场效应晶体管I的漏电流，场效应晶体管I的漏极连接电阻I。

    作为优选，电压控制恒流源电路主要包括运算放大器，运算放大器的输出端分别连接开关A、开关B、开关C的一端，开关A的另一端分别连接电阻A、场效应晶体管A栅极，开关B的另一端分别连接电阻B、场效应晶体管B栅极，开关C的另一端分别连接电阻C、场效应晶体管C栅极，运算放大器负极输入端分别连接开关D、开关E、开关F的一端，开关D另一端分别连接场效应晶体管A源级和电阻D一端，开关E另一端分别连接场效应晶体管B源级和电阻E一端，开关F另一端分别连接场效应晶体管C源级和电阻F一端，电阻D、电阻E、电阻F公共端接地，运算放大器正极输入端连接参考电压端。

本实用新型的有益效果在于：

    （1）本实用新型采用的ARM控制器本身自带的DA驱动控制恒流源电路，可方便的控制恒流源的电流大小。

    （2）本实用新型采用ARM控制器以及电压控制恒流源电路，能够确保输出给火控品的电流小于5mA，提高了安全性。

    （3）本实用新型采用24位高精度AD，解决差分电路设计问题，提高了集成度，方便系统的集成设计。

（4）本实用新型的ARM控制器内部采用了高精度的PLL，可实现动态数字输出，满足不同速度信号检测的需要，能提高检测电路的应用范围。

附图说明：

图1为本实用新型的电路连接结构框图；

图2为本实用新型的晶振电路原理图；

图3为本实用新型的电压控制恒流源电路原理图。

具体实施方式：

为使本实用新型的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。