[实用新型]一种带自检功能的物联网采集控制电路

说明书

本实用新型提供一种带自检功能的物联网采集控制电路，包括传感器、基准量、开关选通电路、采样前端电路以及AD采样芯片，所述传感器和基准量连接到开关选通电路的输入端；开关选通电路的输出端连接到采样前端电路的输入端；采样前端电路的输出端连接到AD采样芯片；所述传感器、开关选通电路、采样前端电路以及AD采样芯片形成一个采集通道；所述基准量、开关选通电路、采样前端电路以及AD采样芯片形成另一个采集通道。本实用新型在模拟量采集通道中加入模拟开关，在切换采集通道和自检通道过程中，出现异常数据，可以迅速判断传感器和采样板卡的故障，提高设备维护简单、高效、可靠性。

技术领域

本实用新型涉及电气参数采集领域，具体是一种带自检功能的物联网采集控制电路。

背景技术

在大数据、云计算技术发展推进下，工业物联网正在加速转型升级。在工业物联网中，模拟量数据采集仍是数据采集的很重要部分。针对燃气行业的应用场景，主要涉及到温度、压力、液位、泄露等方面的采集，而这些物理量的采集至关重要，为保障在无人值守的运行中，终端设备能够安全可靠采集数据，设计带自检功能的安全采集电路十分必要。

市场上较多的是模拟量采集模块，针对燃气行业通配性不强，安全性不高，在数据采集过程中，不具备硬件自检功能，无法有效的定位采集故障，在避免可能的安全故障中，无法提前预警。文献《基于ADC的检测电路和基于微处理的检测电路》中提出并联开关管(三极管、IGBT或MOSFET)，检测支路开关管控制端低电平，开关管高电位端接入ADC输入端，确定采样节点正常和异常，这种控制开关管在截止和饱和区的检测方式普适范围不广，开关管未达到导通阈值的电压也会判定为异常。

实用新型内容

本实用新型提供一种带自检功能的物联网采集控制电路，在模拟量采集通道中加入模拟开关，在切换采集通道和自检通道过程中，出现异常数据，可以迅速判断传感器和采样板卡的故障，提高设备维护简单、高效、可靠性。

本实用新型的技术方案：一种带自检功能的物联网采集控制电路，包括传感器、基准量、开关选通电路、采样前端电路以及AD采样芯片，

所述传感器和基准量连接到开关选通电路的输入端；

开关选通电路的输出端连接到采样前端电路的输入端；

采样前端电路的输出端连接到AD采样芯片；

所述传感器、开关选通电路、采样前端电路以及AD采样芯片形成一个采集通道；

所述基准量、开关选通电路、采样前端电路以及AD采样芯片形成另一个采集通道。

所述传感器包括传感器接口U2，由传感器接口U2的引脚2输入电流模拟量，通过瞬态抑制二极管TV1消除冲击，电流模拟量通过R8转化为电压信号，通过电阻R2与模拟开关U1引脚2连接。

所述基准量的基准模拟量由电阻R3和电阻R4分压直接与模拟开关U1引脚5连接，模拟开关U1引脚4连接电阻R31的输出端，电阻R31的输入端连接控制信号。

模拟开关U1引脚3的模拟量信号经过电阻R6接入到运算放大器U3的引脚1、电阻R5的一端接运算放大器U3的引脚3，另一端接运算放大器U3的引脚4，运算放大器U3的引脚2接地，磁珠L1、电容C25、电容C1接入运算放大器U3的引脚5，对电源干扰起滤波作用，运算放大器U3的引脚4输出的模拟量经过电阻R7和电容C2组成RC低通滤波器接入AD采集芯片。

所述模拟开关U1的引脚1与电源之间连接电容C38，电容C38对电源干扰起滤波作用。

所述模拟开关U1选用RS2105XN模拟开关芯片。

所述运算放大器U3采用LMV321IDBVR运算放大器芯片。

本实用新型的有益效果是：