專利名稱：：多通道輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種多通道輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器，屬于稱重
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：電子稱重設(shè)備的控制電路，主要由惠斯頓電橋、放大器、低通濾波器、A/D轉(zhuǎn)換電路和CPU處理電路構(gòu)成。在惠斯通電橋結(jié)構(gòu)中，傳感器一般使用四個(gè)橋臂，橋路輸出的差分信號(hào)與激勵(lì)電壓成正比，當(dāng)傳感器承受一定的載荷時(shí)，彈性體上的電阻應(yīng)變片阻抗發(fā)生改變，將重量值變換成可測(cè)量的模擬信號(hào)，由于應(yīng)變量很小，需要額外的電路來放大阻抗變化，通過的模擬信號(hào)經(jīng)放大電路放大、低通濾波，將模擬電信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送到CPU處理電路進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后將處理的數(shù)據(jù)通過其串口與外部設(shè)備連接顯示和輸出。但在實(shí)際運(yùn)用中，稱重系統(tǒng)需要多個(gè)稱重平臺(tái)，而安裝在多個(gè)稱重平臺(tái)上的多個(gè)傳感器是被連接到指示器上，操作人員需要按動(dòng)開關(guān)來切換多個(gè)稱重平臺(tái)之間的轉(zhuǎn)換，不僅精度不高，而且操作煩瑣。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的提供一種在稱重過程中，能對(duì)兩個(gè)以上的傳感器之間自動(dòng)切換控制，輸出信號(hào)精度高，穩(wěn)定性好的多通道輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器。本實(shí)用新型為達(dá)到上述目的的技術(shù)方案是一種多通道輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于包括第一模擬多路開關(guān)N1和第二模擬多路開關(guān)N2、第一運(yùn)算放大器A1和第二運(yùn)算放大器A2，所述第一模擬多路開關(guān)Nl和第二模擬多路開關(guān)N2均具有兩個(gè)以上的傳感器正信號(hào)輸入端及傳感器負(fù)信號(hào)輸入端，且第一模擬多路開關(guān)Nl的傳感器正信號(hào)輸入端和傳感器負(fù)信號(hào)輸入端分別與第二模擬多路開關(guān)N2的傳感器正信號(hào)輸入端和傳感器負(fù)信號(hào)輸入端連接；第一模擬多路開關(guān)N1的斬波模擬信號(hào)輸出端經(jīng)第一運(yùn)算放大器A1的正輸入端接第一模擬多路開關(guān)N1的放大信號(hào)正輸入端，第二模擬多路開關(guān)N2的斬波模擬信號(hào)輸出端經(jīng)第二運(yùn)算放大器A2的正向輸入端接第二模擬多路開關(guān)N2的放大信號(hào)負(fù)輸入端，且第一模擬多路開關(guān)Nl的放大信號(hào)正輸入端和放大信號(hào)負(fù)輸入端分別與第二模擬多路開關(guān)N2的放大信號(hào)正輸入端和放大信號(hào)負(fù)輸入端連接；第一模擬多路開關(guān)N1和第二模擬多路開關(guān)N2均有與接A/D模塊連接的斬波放大信號(hào)輸出端、與微處理器的載荷測(cè)量選擇端和邏輯選擇端連接的模擬通道控制端和斬波控制端。其中第一運(yùn)算放大器A1和第二運(yùn)算放大器A2、電阻R40、R41、R44以及電容C12、C13構(gòu)成差分放大電路，電阻R40與電容C12的并聯(lián)支路接在第一運(yùn)算放大器Al的負(fù)向輸入端和輸出端之間，電阻R41與電容C13的并聯(lián)支路接在第二運(yùn)算放大器A2的負(fù)向輸入端和輸出端之間，電阻R44接在第一運(yùn)算放大器A1的負(fù)向輸入端和第二運(yùn)算放大器A2的負(fù)向輸入端。本實(shí)用新型的多通道輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用具有多個(gè)傳感器正負(fù)信號(hào)輸入端的模擬多路開關(guān)，通過兩個(gè)模擬多路開關(guān)接收兩個(gè)以上的傳感器的傳感器正負(fù)信號(hào)，并在微處理器控制下能自動(dòng)對(duì)各傳感器的傳感器正負(fù)信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)切換，同時(shí)通過微處理器對(duì)傳感器之間進(jìn)行自動(dòng)選擇并進(jìn)行切換，因此能實(shí)現(xiàn)一對(duì)模擬多路開關(guān)來對(duì)多個(gè)通道的模擬信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。本實(shí)用新型通過模擬多路開關(guān)的斬波放大而有效地抵償了多數(shù)由于溫度變化而造成的漂移，因此能精確地測(cè)量傳感器的輸出量，其環(huán)境溫度從-l(TC到4(rc范圍內(nèi)，傳感器在10mV輸入電壓時(shí)也能達(dá)到十萬分度并保持穩(wěn)定。以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。[0008]圖1是本實(shí)用新型的電原理圖。具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的多通道輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括第一模擬多路開關(guān)N1和第二模擬多路開關(guān)N2、放大電路A1和A2。見圖1所示，本實(shí)用新型的第一模擬多路開關(guān)N1和第二模擬多路開關(guān)N2均具有兩個(gè)以上的傳感器正信號(hào)輸入端及傳感器負(fù)信號(hào)輸入端，該傳感器一般使用四個(gè)橋臂，橋路會(huì)輸出的差分信號(hào)與激勵(lì)電壓成正比，本實(shí)用新型的第一模擬多路開關(guān)N1和第二模擬多路開關(guān)N2為兩個(gè)功能、型號(hào)相同的集成芯片，如CD4052芯片，第一模擬多路開關(guān)Nl的傳感器正信號(hào)輸入端和傳感器負(fù)信號(hào)輸入端分別與第二模擬多路開關(guān)N2的傳感器正信號(hào)輸入端和傳感器負(fù)信號(hào)輸入端連接，通過兩模擬多路開關(guān)上的多個(gè)輸入端，與多個(gè)稱重平臺(tái)的傳感器正負(fù)信號(hào)連接，而不會(huì)增加稱重系統(tǒng)的成本。[0010]見圖1所示，本實(shí)用新型的第一模擬多路開關(guān)N1的斬波模擬信號(hào)輸出端經(jīng)第一運(yùn)算放大器A1的正輸入端接第一模擬多路開關(guān)N1的放大信號(hào)正輸入端，第二模擬多路開關(guān)N2的斬波模擬信號(hào)輸出端經(jīng)第二運(yùn)算放大器A2的正向輸入端接第二模擬多路開關(guān)N2的放大信號(hào)負(fù)輸入端，該第一模擬多路開關(guān)Nl的放大信號(hào)正輸入端和放大信號(hào)負(fù)輸入端分別與第二模擬多路開關(guān)N2的放大信號(hào)正輸入端和放大信號(hào)負(fù)輸入端連接，第一模擬多路開關(guān)Nl和第二模擬多路開關(guān)N2均有與接A/D模塊3連接的斬波放大信號(hào)輸出端、與微處理器4的載荷測(cè)量選擇端和邏輯選擇端連接的模擬通道控制端和斬波控制端，第一模擬多路開關(guān)Nl的斬波放大信號(hào)輸出端經(jīng)A/D模塊3接微處理器4信號(hào)輸入端，第二模擬多路開關(guān)N2的斬波放大信號(hào)輸出端經(jīng)A/D模塊3接微處理器4信號(hào)輸入端，而微處理器4的載荷測(cè)量選擇端和邏輯選擇端分別與第一模擬多路開關(guān)N1和第二模擬多路開關(guān)N2的模擬通道控制端和斬波控制端連接，通過微處理器4控制兩個(gè)模擬多路開關(guān)選擇不同的傳感器的傳感器正負(fù)信號(hào)，而且不斷地?cái)夭?，信?hào)從電路的正向到負(fù)向切換經(jīng)放大器放大，再切換回原有的相位，有效地抵償了多數(shù)由于溫度變化而造成的漂移，達(dá)到高精度的信號(hào)放大。本實(shí)用新型的A/D模塊3可采用A/D變換和數(shù)字濾波為一體多功能的集成芯片，如采用為AD5532、AD7641或AD7760的集成芯片，而微處理器4可采用LPC2129或LPC2119芯片。[0011]見圖1所示，本實(shí)用新型的第一運(yùn)算放大器Al和第二運(yùn)算放大器A2、電阻R40、R41、R44以及電容C12、C13構(gòu)成差分放大電路，電阻R40與電容C12的并聯(lián)支路接在第一運(yùn)算放大器A1的負(fù)向輸入端和輸出端之間，電阻R41與電容C13的并聯(lián)支路接在第二運(yùn)算放大器A2的負(fù)向輸入端和輸出端之間，電阻R44接在第一運(yùn)算放大器A1的負(fù)向輸入端和第二運(yùn)算放大器A2的負(fù)向輸入端之間。[0012]見圖1所示，本實(shí)用新型的稱重系統(tǒng)中采用兩個(gè)秤體時(shí)，秤體1上的一個(gè)惠斯通電路和秤體2上的另一個(gè)惠斯通電路被分別接到第一模擬多路開關(guān)Nl和第二模擬多路開關(guān)N2上。稱體1的傳感器正信號(hào)被連接到第一模擬多路開關(guān)Nl的傳感器正信號(hào)輸入端X0和第二個(gè)模擬多路開關(guān)N2的傳感器正信號(hào)輸入端Yl上，秤體1的傳感器負(fù)信號(hào)被連接到第一模擬多路開關(guān)N1的傳感器負(fù)信號(hào)輸入端X1和第二模擬多路開關(guān)N2的傳感器負(fù)信號(hào)輸入端Y0上。同樣，稱體2的傳感器正信號(hào)被連接到第一模擬多路開關(guān)Nl的傳感器正信號(hào)輸入端X2和第二模擬多路開關(guān)N2的傳感器正信號(hào)輸入端Y3上，秤體2的傳感器負(fù)信號(hào)被連接到第一模擬多路開關(guān)Nl的傳感器負(fù)信號(hào)輸入端X3和第二模擬多路開關(guān)N2的傳感器負(fù)信號(hào)輸入端Y2上，第一模擬多路開關(guān)Nl的斬波模擬信號(hào)輸出端X和第二個(gè)模擬多路開關(guān)N2的斬波模擬信號(hào)輸出端Y分別被連接到放大器Al和放大器A2的正輸入端；放大器Al的輸出端與模擬多路開關(guān)N1的放大信號(hào)正輸入端XOl、X21以及模擬多路開關(guān)N2的放大信號(hào)正輸入端Yll、Y31相連，放大器A2的輸出端與模擬多路開關(guān)Nl的放大信號(hào)負(fù)輸入端X11、X31以及模擬多路開關(guān)N2的放大信號(hào)負(fù)輸入端Y01、Y21相連，微處理器4的載荷測(cè)量選擇端接第一模擬多路開關(guān)的模擬通道控制端Z2和第二模擬多路開關(guān)N2的模擬通道控制端Z2，微處理器4的邏輯選擇端接第一模擬多路開關(guān)的斬波控制端Zl和第二模擬多路開關(guān)的斬波控制端Z1連接。表1是微處理器4載荷測(cè)量選擇和邏輯選擇信號(hào)狀態(tài)的兩模擬多路開關(guān)Nl和N2的斬波模擬正負(fù)信號(hào)輸出值，表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從表1中可以看出，當(dāng)模擬通道控制端Z2=0時(shí)，模擬多路開關(guān)選擇稱體1的傳感器正負(fù)信號(hào)輸入，而斬波控制端Zl來回地從正向到負(fù)向進(jìn)行斬波的開關(guān)信號(hào)，而斬波模擬正負(fù)信號(hào)X和Y經(jīng)第一運(yùn)算放大器Al和第二運(yùn)算放大器A2放大后再次連接到兩模擬多路開關(guān)的放大信號(hào)正負(fù)輸入端，再經(jīng)兩模擬多路開關(guān)的斬波放大信號(hào)輸出端Xout和Yout輸出信號(hào)，有效地抵償了多數(shù)由于溫度變化而造成的漂移，高精度的信號(hào)輸入至微處理器4內(nèi)，供微處理器4讀取并分析、判斷，微處理器4則對(duì)數(shù)據(jù)處理，通過其串口與上位機(jī)通訊，完成稱重工作。本實(shí)用新型能通過兩個(gè)模擬多路開關(guān)對(duì)多個(gè)傳感器的信號(hào)進(jìn)行切換，并輸出高精度和穩(wěn)定性好的信號(hào)。權(quán)利要求一種多通道輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于包括第一模擬多路開關(guān)N1和第二模擬多路開關(guān)N2、第一運(yùn)算放大器A1和第二運(yùn)算放大器A2，所述第一模擬多路開關(guān)N1和第二模擬多路開關(guān)N2均具有兩個(gè)以上的傳感器正信號(hào)輸入端及傳感器負(fù)信號(hào)輸入端，且第一模擬多路開關(guān)N1的傳感器正信號(hào)輸入端和傳感器負(fù)信號(hào)輸入端分別與第二模擬多路開關(guān)N2的傳感器正信號(hào)輸入端和傳感器負(fù)信號(hào)輸入端連接；第一模擬多路開關(guān)N1的斬波模擬信號(hào)輸出端經(jīng)第一運(yùn)算放大器A1的正輸入端接第一模擬多路開關(guān)N1的放大信號(hào)正輸入端，第二模擬多路開關(guān)N2的斬波模擬信號(hào)輸出端經(jīng)第二運(yùn)算放大器A2的正向輸入端接第二模擬多路開關(guān)N2的放大信號(hào)負(fù)輸入端，且第一模擬多路開關(guān)N1的放大信號(hào)正輸入端和放大信號(hào)負(fù)輸入端分別與第二模擬多路開關(guān)N2的放大信號(hào)正輸入端和放大信號(hào)負(fù)輸入端連接；第一模擬多路開關(guān)N1和第二模擬多路開關(guān)N2均有與接A/D模塊連接的斬波放大信號(hào)輸出端、與微處理器的載荷測(cè)量選擇端和邏輯選擇端連接的模擬通道控制端和斬波控制端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于第一運(yùn)算放大器A1和第二運(yùn)算放大器A2、電阻R40、R41、R44以及電容C12、C13構(gòu)成差分放大電路，電阻R40與電容C12的并聯(lián)支路接在第一運(yùn)算放大器A1的負(fù)向輸入端和輸出端之間，電阻R41與電容C13的并聯(lián)支路接在第二運(yùn)算放大器A2的負(fù)向輸入端和輸出端之間，電阻R44接在第一運(yùn)算放大器A1的負(fù)向輸入端和第二運(yùn)算放大器A2的負(fù)向輸入端之間。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多通道輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模擬多路開關(guān)N1和N2均具有兩個(gè)以上的傳感器正負(fù)信號(hào)輸入端，模擬多路開關(guān)N1的傳感器正負(fù)信號(hào)輸入端分別與模擬多路開關(guān)N2的傳感器正負(fù)信號(hào)輸入端連接；模擬多路開關(guān)N1和N2的斬波模擬信號(hào)輸出端分別經(jīng)運(yùn)算放大器A1和A2接各自的放大信號(hào)正輸入端，且模擬多路開關(guān)N1的放大信號(hào)正負(fù)輸入端分別與模擬多路開關(guān)N2的放大信號(hào)正負(fù)輸入端連接；模擬多路開關(guān)N1和N2均有與接A/D模塊連接的斬波放大信號(hào)輸出端、與微處理器的載荷測(cè)量選擇端和邏輯選擇端連接的模擬通道控制端和斬波控制端。本實(shí)用新型能對(duì)兩個(gè)以上的傳感器之間自動(dòng)切換控制，輸出信號(hào)的精度高、穩(wěn)定性好。文檔編號(hào)G01G7/00GK201517941SQ20092023423公開日2010年6月30日申請(qǐng)日期2009年8月13日優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日發(fā)明者周梅香,林志鐵,胡多傳申請(qǐng)人:奧豪斯儀器(上海)有限公司