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一种多信号采集功能的信号调理电路设计
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【##信息系统项目管理论文】【摘要】：在不改变硬件情况下，采用一种新的设计方法, 使用软件进行简单的设定, 通过单片机完成对光继电器的控制及数字电位器的调节，从而实现对不同信号的采集的功能。
【关键词】：单片机；数字电位器； 信号调理电路
在实际生产中往往需要对多种物理信号进行检测以便实现计量和控制, 针对不同的信号往往需要不同的采集电路, 这样一来在设计、安装与调试方面就存在很多不便之处。本文提出一种通用的可对多种信号进行采集的信号调理电路。若将此电路应用于仪器仪表中, 则不必开箱, 只需通过软件设定即可接收工业现场常见的各种信号, 并可同时对八个通道模拟量进行采样记录, 各个通道完全隔离。
1、硬件设计
信号调理电路单路输入的硬件结构,包括信号输入、放大、单片机控制等几大部分。信号输入电路由精密基准电源MAX872、光继电器AQW212E、运放4502 及精密仪表开关电容模块LTC1043 等组成。其中精密基准电源的使用一方面提升输入信号的电位, 避免低电位测量时的干扰误差;另一方面作为一路检测电路, 其测量结果可以修正其它回路的检测结果, 实现系统的在线自校正。MAX872 具有较宽的电压输入范围(2.7～20V),输出精度可达2.500V ± 0.2%。LTC1043CN 是双精密仪表开关电容,电容外接, 多用于精密仪表放大电路、压频转换电路和采样保持电路等。当内部开关频率被设定在额定值300Hz时, LTC1043CN 的传输精确度最高, 此时电容器CS 和CH大小均为1 μ F。LTC1043CN 和运放LT1013 组成差分单端放大器,采用LTC1043CN为差分输入的电压采样值, 电压保持在电容器CS上并送到接地参考电容器CH 中, 而CH 的电压送到LT1013 的非反相输入端放大。LTC1043CN是通过电容完成电压的传输, 使电压由差分输入变为单端输入, 并起到了很好的信号隔离作用, 在本设计中双电容的巧妙接法解决了热电阻的三线制输入问题。
放大电路由运放L T 1 0 1 3 和数字电位器X9241M
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