[发明专利]测量用模拟前端电路

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2012年01月18日向日本特许厅提交的日本专利申请第2012-008061号的优先权，因此将所述日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及适合在例如记录仪和温度调节器等的前端中使用的测量用模拟前端电路。

背景技术

作为模拟前端电路，公知的有例如美信公司制造的传感器信号处理器（MAX1464）（非专利文献1：“Low-Power,Low-Noise Multichannel sensor Signal Processor”，MAX146Data Sheet Rev0,http://www.maximintegrated.com/datasheet/index.mvp/id/4590）。MAX1464是低功率、低噪声、多通道的传感器信号处理器。所述MAX1464多用于压力检测/补偿、RTD（电阻式温度检测器）/热电偶的线性化、重量检测/分类以及临界显示用的远程处理监测等工业用、汽车用和过程控制用的过程控制用的应用。

MAX1464包括MUX（复用器（Multiplexer））、PGA（程控增益放大器（Programmable Gain Amplifier））、ADC（模拟数字转换器（Analog-Digital Convertor））、CPU（中央处理器（Central Processing Unit））、DAC（数字模拟转换器（Digital-Analog Convertor））、PWM（脉宽调制器（Pulse Width Modulator））。如上所述构成的MAX1464例如如下所述地进行动作。即，通过MUX选择来自连接在MAX1464上的传感器的输出，通过PGA进行增益调整。接着，通过ADC把传感器输出转换成数字量。然后通过CPU对转换成所述数字量后的数据进行计算处理。作为结果得到的数据作为数字信号从CPU通过串行接口被输出到系统侧。或者，数字信号由DAC转换成模拟信号后输出，或者数字信号由PWM转换成脉宽调制（Pulse Width Modulation，PWM）信号后输出。

但是，在作为例如温度调节器的模拟前端这样的测量用前端所要求的所述传感器信号处理器（MAX1464）的规格中，有过大输入保护、AD转换、隔离以及计算。可是，所述MAX1464虽然具有AD转换和计算功能，但没有过大输入保护功能和隔离功能。因此，过大输入保护功能和隔离功能需要外置电路来实现。特别是对于隔离功能，需要电源的隔离和通信的隔离。

关于MAX1464，在通信的隔离中需要对SCLK（时钟）、DI（数据输入）、DO（数据输出）和CS（芯片选择）四个信号隔离。因此在MAX1464和与该MAX1464进行信号传递的电路之间，要追加光耦合器这样的隔离用元件。从成本和向基板上安装的面积的观点出发，追加光耦合器是不利的。例如在使用四个（株）东芝制造的光耦合器TLP283的情况下，需要7mm×2.6mm×4的安装面积。此外，在从MAX1464模拟输出的情况下，DAC也需要高精度的隔离放大器作为隔离元件。其结果导致成本和安装面积都增大。

此外，MAX1464另外需要用于驱动整个构成部件（例如CPU和存储器等）的隔离电源。因此，由于隔离电源的损耗会导致耗电增加。因此难以实现以小型、低耗电和低成本为目标的测量用前端。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能实现小型化、低耗电和低成本的测量用模拟前端电路。

本发明的第一方式的测量用模拟前端电路，成为与传感器和控制装置的接口，其包括：隔离部，作为与所述传感器的接口，至少包括AD转换电路；非隔离部，作为与所述控制装置的接口，至少包括控制电路；以及隔离通信部，在所述隔离部和所述非隔离部之间进行半双工隔离通信，所述控制电路在通过所述隔离通信部对所述隔离部进行了有关测量的设定之后，向所述AD转换电路发送AD转换执行命令，通过所述隔离通信部从所述隔离部取得通过所述AD转换电路得到的AD转换结果，并把取得的所述AD转换结果传送到所述控制装置。