[发明专利]信号调理卡

说明书

技术领域

本发明涉及便携式PXI设备，特别是针对便携式PXI设备内部信号予以调理的装置。

背景技术

目前，对于PXI设备而言，由于其器件本身性能的限制，其设计带宽和精度均比较低，因此无法满足客户的应用需求。

另外，一般情况下工业信号是不能直接进入PXI系统中的PXI模块进行测量的，必须进行调理，然后才能进行测量。

发明内容

基于上述，本发明的主要目的在于提供一种电路简单，可对测量仪器实现保护且可提高后续测量精度值，并且可直接插入PXI设备，操作方便的信号调理卡。

为了实现上述目的，本发明所述信号调理卡采用了下述技术方案：

所述信号调理卡包括信号衰减模块、与该信号衰减模块相连接的信号隔离放大模块以及为信号隔离放大模块提供工作电源的隔离稳压电源模块；其中，所述信号衰减模块包括第一继电器单元、第二继电器单元和与该第一继电器单元、第二继电器单元分别相连的衰减单元；所述信号隔离放大模块包括与第二继电器单元连接的隔离单元以及与隔离单元连接的信号放大单元。

所述信号调理卡还包括与第一、第二继电器单元相连的驱动模块以及连接该驱动模块的译码器。

所述隔离单元为一差分运算放大器。

所述信号放大单元包括隔离放大器以及输出缓冲器。

所述衰减单元是由电阻衰减网络组成的电压衰减，且所述电阻为低温度系数电阻。

所述隔离稳压电源模块包括用以为差分运算放大器和隔离放大器输入端提供电源的第一隔离稳压电源单元以及为隔离放大器输出端和输出缓冲器提供电源的第二隔离稳压电源单元。

本发明所述信号调理卡具有以下优点：

1)将输入和输出信号隔离，既保护了测量仪器，也确保了后续测量的精度值，并进一步提高了PXI设备测量仪器的使用灵活性；

2)可直接插入PXI设备，节约了客户自行研发的精力和资金，且操作方便；

3)电路简单，实用性强。

附图说明

图1为本发明所述信号调理卡的结构框图；

图2为本发明所述信号调理卡一具体实施例；

图3为本发明所述信号调理卡实际应用中单个信号调理通道的示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例来对本发明所述信号调理卡作进一步的详细说明。

参见图1和图2中所示，本发明所述信号调理卡包括包括信号衰减模块10、信号隔离模块放大模块20以及隔离稳压电源模块30。其中，所述信号衰减模块10包括第一继电器单元101、第二继电器单元103和与该第一继电器单元101、第二继电器单元103分别相连的衰减单元102；实际应用中，所述第一继电器单元101和第二继电器单元103为由多个继电器构成，所述衰减单元102可采用由精密电阻构成的电阻衰减网络组成的电压衰减。所述信号隔离放大模块20包括与第二继电器单元103连接的隔离单元201以及与隔离单201元连接的信号放大单元202；实际应用中，所述隔离单元201为一差分运算放大器，该差分运算放大器由于具有极高的输入阻抗，因此其可以在本发明中用作阻抗变换主要用以抑制导线耦合产生的干扰以及防止信号放大单元202输入电阻对衰减单元102产生的影响。

此外，所述衰减单元102中所述电阻可采用低温度系数电阻。

所述信号放大单元202包括一端与隔离单元201(差分运算放大器)连接的隔离放大器2021以及一端相连于所述隔离放大器2021另一端为信号输出的输出缓冲器2022。

所述隔离稳压电源模块30包括用以为差分运算放大器和隔离放大器2021输入端提供电源的第一隔离稳压电源单元(图中未示)以及为隔离放大器2021输出端和输出缓冲器2022提供电源的第二隔离稳压电源单元(图中未示)，且该第一隔离稳压电源单元和第二隔离稳压电源单元为DCDC电源。

结合图3中所示，其为本发明所述信号调理卡实际应用中单个信号调理通道的示意图，见图3，模拟信号通过连接器(图中未示)输入后，首先依序经过第一继电器单元101，衰减单元102和第二继电器单元103，其次，经隔离单元201(差分运算放大器)送入信号放大单元202，即依序送入隔离放大器2021和输出缓冲器2022，最后还原为模拟信号输出。

在实际应用中，所述隔离放大器2021的选择主要由模拟量的幅度和带宽决定，在本次实施例中，选择TI公司的隔离放大器ISO124。

再参见图1所示，本发明所述信号调理卡还包括与第一继电器单元101、第二继电器单元103相连的驱动模块50以及连接该驱动模块50的译码器40。