多功能模拟传感器

摘要

本发明公开了一种多功能模拟传感器，由微处理器MCU、DA转换、光电隔离电路A、光电隔离电路B、压控电阻单元、滤波模块、电压分段调理电路组成硬件电路，微处理器接收上位机发出的指令，经微处理器处理后由SPI总线输出至DA转换器，经转换后输出至光电隔离电路B，经光电隔离后的电压信号输出至压控电阻单元，经压控电阻单元输出电阻信号，经滤波单元处理输出。本发明的模拟传感器可以模拟具有电压或电阻特性的传感器，其模拟电阻信号时，分辨率可达到14位，精度可达到±4LSB，可以模拟任意电阻段的电阻值的分压特性；模拟电压信号时，分辨率可达到14位的，精度可达到±4LSB，满信号幅值最小可达1V，模拟电压最小输出可到0.5mV。

主权项

1、一种多功能模拟传感器，包括由放大器U13、隔离芯片U12和放大器U11构成的光电隔离电路A，由放大器U1、隔离芯片U2和放大器U3构成的光电隔离电路B，其特征在于：还包括微处理器MCU、DA转换器、压控电阻单元、滤波模块和电压分段调理电路的硬件电路，微处理器MCU接收上位机发出的指令信息，经微处理器MCU控制处理后，通过SPI总线输出至DA转换器，DA转换器输出的电压信号送至光电隔离电路B，经光电隔离后的电压信号输出至压控电阻单元，经压控电阻单元输出电阻信号，以滤波单元处理输出；所述光电隔离电路B中放大器U1的2、3、1端构成一个比例加法器，接受DA转换器U5的9、10端输入，经光电隔离电路B的模拟电压信号隔离后送给压控电阻单元的控制端；在闭环模式下，光电隔离电路A对光电隔离电路B隔离后的模拟电压信号进行回采，并将此信号送给电压分段调理电路，其中信号通过光电隔离电路A中放大器U11的5端输入；硬件电路中各电路部分的连接关系为：微处理器MCU的11、14、16端接DA转换器的8、7、6端，微处理器MCU的8、19端接地，20端接系统电源，微处理器MCU的9、10端接振荡电路，微处理器MCU的1端接复位电路，微处理器MCU的7端接电阻R39后接电压分段调理电路的5端，微处理器MCU的5端接电压分段调理电路的7端，微处理器MCU的17、18端接通讯接口电路的10、9端；通讯接口电路的7、8端接RS232总线，通讯接口电路的15端接地，16端接电源，通讯接口电路的1、3端接电容C5，通讯接口电路的4、5端接电容C6，通讯接口电路的2端接电容C7后接系统电源，通讯接口电路的6端接电容C8后接地；DA转换器的2、3、4、5端接电压基准的2端，DA转换器的1、13端接地，14端接电源，DA转换器的10端通过电阻R13分压后接电阻R14，再接光电隔离电路B的隔离电路U1的3端，DA转换器的9端通过电阻R12接光电隔离电路B的隔离电路U1的3端，DA转换器的11端通过电阻R37接电压分段调理电路U6的3端。