一種數字式全隔離信號采集電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及信號采集技術領域，尤其是一種數字式全隔離信號采集電路。
【背景技術】
[0002]在某些情況下，精準的信號采集是一項非常困難的任務，比如，從高壓端取信號就是其中一例。如果直接采集，即使采集成功，一則，將數據處理部分“抬”到了很高的電位上，對于操作人員來說是極其危險的；其次是高壓造成的電磁干擾會竄入信號通道，將想到的信號淹沒，再者高壓會干擾電源，使微處理器死機或者數據丟失。
[0003]因此，有需要將采集部分與處理部分在物理上隔開，同時要保證低的失真度和高的線性度。
【實用新型內容】
[0004]針對上述現有技術中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種性能穩定、線性度好、最大非線性誤差小且具有強的抗干擾能力的數字式全隔離信號采集電路。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]一種數字式全隔離信號采集電路，其特征在于:它包括信號采集模塊、數據處理模塊和紅外通信電路；
[0007]所述信號采集模塊與所述數據處理模塊通過光導或光纖傳輸信號；
[0008]所述信號采集模塊包括V/F調頻電路，所述信號采集模塊將測量信號進行取樣后并通過信號調理后傳輸至所述V/F調頻電路轉換為調頻脈沖信號；
[0009]所述數據處理模塊包括F/V調壓電路，所述數據處理模塊通過所述F/V調壓電路將脈沖信號還原成電壓信號并經過信號調理后即可進行A/D采集；
[0010]所述信號采集模塊與所述數據處理模塊通過所述紅外通信電路進行信號的通信。
[0011]優選地，所述V/F調頻電路包括第一 ADVFC32型轉換芯片和第一三極管；
[0012]所述ADVFC32型轉換芯片的I腳通過第一電阻連接被測信號、4腳連接-12V電壓、5腳通過第一電容接地、7腳通過第二電阻連接+5V電壓、7腳還通過第三電阻連接所述第一三極管的基極、12腳連接+12V電壓、13腳與14腳之間連接有第二電容；
[0013]所述第一三極管依次通過第一紅外發射管和第四電阻接地、發射極接地。
[0014]優選地，所述F/V調壓電路包括第二 ADVFC32型轉換芯片、LM311型運算放大器和第十一可調電阻；
[0015]所述第二 ADVFC32型轉換芯片的I腳通過第三電容連接所述LM311型運算放大器的7腳、I腳還通過第八電阻連接+12V電壓并通過第九電阻接地、4腳連接-12V電壓、5腳與11腳之間連接有第五電容、12腳連接+12V電壓、13腳通過第六電容接入信號調理端、13腳還通過第十二電阻連接第二ADVFC32型轉換芯片的I腳、14腳接地，所述第十二電阻的兩端連接有第四電容；
[0016]所述LM311型運算放大器的I腳與4腳相連并接地、2腳通過第七電阻連接LM311型運算放大器的8腳和+5V電壓、2腳還通過第六電阻接地、3腳通過第二紅外接收管連接+5V電壓、3腳還通過第五電阻接地；
[0017]所述第十一可調電阻的第一固定端連接-12V電壓、第二固定端連接+12V電壓、可調端通過第十電阻連接所述第二 ADVFC32型轉換芯片的I腳。
[0018]優選地，所述紅外通信電路包括MCP2120型芯片、TM4100型芯片和第二三極管；
[0019]所述MCP2120型芯片的10腳通過第十三電阻連接+5V電壓、13腳通過第十四電阻連接+5V電壓、8腳與9腳接地、14腳接地、I腳連接+5V電壓并通過第七電容接地、2腳與3腳之間連接有石英晶體諧振器、4腳通過第十八電阻連接所述第二三極管的基極、5腳連接所述TM4100型芯片的4腳、6腳連接所述TM4100型芯片的3腳、7腳通過第十六電阻連接所述第二三極管的發射極；
[0020]所述TM4100型芯片的I腳通過第十五電阻連接所述MCP2120型芯片的I腳、6腳依次通過第十七電阻和第八電容接地；
[0021]所述第二三極管的集電極連接在所述第十七電阻與第八電容之間。
[0022]由于采用了上述方案，本實用新型的V/F調頻電路將信號電路模塊中取樣得到的經過調理的信號轉換為調頻脈沖信號，并通過光纖或者光導將脈沖信號傳輸到數據處理模塊中的F/V調壓電路進行還原成電壓信號，這樣就實現了模擬信號的高壓段到低壓端的物理隔離，對于信號采集板和數據處理模塊之間的通信則采用紅外通信電路實現數字信號的隔離。該電路性能穩定、線性度好、最大非線性誤差小，而且具有強的干擾能力。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型實施例的電路原理圖；
[0024]圖2是本實用新型實施例的V/F調頻電路結構圖；
[0025]圖3是本實用新型實施例的F/V調壓電路結構圖；
[0026]圖4是本實用新型實施例的紅外通信電路結構圖。
【具體實施方式】
[0027]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0028]如圖1所示，本實施例的一種數字式全隔離信號采集電路，它包括信號采集模塊A、數據處理模塊B和紅外通信電路C。
[0029]信號采集模塊A與所述數據處理模塊B通過光導或光纖傳輸信號。
[0030]信號采集模塊A包括V/F調頻電路I，信號采集模塊A將測量信號進行取樣后并通過信號調理后傳輸至V/F調頻電路I轉換為調頻脈沖信號。
[0031 ] 數據處理模塊B包括F/V調壓電路2，數據處理模塊B通過F/V調壓電路2將脈沖信號還原成電壓信號并經過信號調理后即可進行A/D采集；這樣就實現了模擬信號的高壓端到低壓端的物理隔離。
[0032]信號采集模塊A與數據處理模塊B通過紅外通信電路C進行信號的通信，實現了數字信號的隔離。
[0033]如圖2所示，本實施例的位于信號采集模塊A上的V/F調頻電路I包括第一ADVFC32型轉換芯片Ul和第一三極管VI。
[0034]ADVFC32型轉換芯片Ul的I腳通過第一電阻Rl連接被測信號、4腳連接-12V電壓、5腳通過第一電容Cl接地、7腳通過第二電阻R2連接+5V電壓、7腳還通過第三電阻R3連接第一三極管Vl的基極、12腳連接+12V電壓、13腳與14腳之間連接有第二電容C2。
[0035]第一三極管Vl依次通過第一紅外發射管Dl和第四電阻R4接地、發射極接地。
[0036]如圖3所示，本實施例的位于數據處理模塊B上的F/V調壓電路2包括第二ADVFC32型轉換芯片U2、LM311型運算放大器A和第^^一可調電阻RlI。
[0037]第二 ADVFC32型轉換芯片U2的I腳通過第三電容C3連接LM311型運