[发明专利]一种高精度模拟量采集电路

说明书

本发明提供一种高精度模拟量采集电路，包括采集放大电路、模数转换电路和光耦隔离电路；采集放大电路包括分压电路和放大电路；分压电路将采样电压Vin转换为运放可处理的0‑5V之间的电压值；放大电路通过对经分压电路分压后的电压信号进行调理，发送到模数转换电路；模数转换电路由模/数转换器电路和电压基准电路组成；模/数转换器电路进行模数转换，电压基准电路输出2.5V电压，作为模/数转换器的基准参考电压；光耦隔离电路用于实现模/数转换器与数字接口隔离。本发明的电路可实现12位分辨率模拟量采集，通过设置隔离电路实现了模/数转换器与数字接口隔离，采样精度高，范围广。

技术领域

本发明属于数据采集领域，具体涉及一种高精度模拟量采集电路。

背景技术

传统模/数转换技术对于模拟量采集转换很难实现12位以上的高分辨率。近年来随着大规模集成电路、计算机技术、数字系统的飞速发展，数字系统日益显示出高性能、可靠性好、灵活性、及体积小、功耗低、成本低等优点，利用目前已有的高速、中等精度的模数转换器件，结合DSP进行相应的数据处理、计算、校准，实现了12位高精度模数采集电路。

在实际工程应用中，高精度模拟量采集转换系统具有很高的应用价值。传统模拟量采集电路经放大电路调理输出直接进入DSP，由于器件精度差异，模拟量采集精度校准需要软件调试，效率低、精度差。

发明内容

本发明的目的在于，为了克服模拟量采集电路，调试效率低、采集精度差的缺点，满足具备模拟量采集功能配电产品的需求。本发明设计的高精度模拟量采集电路从根本上解决了上述问题。采样放大电路根据采样范围及精度要求选择不同规格高精度低温漂的电阻器，模拟量信号经过放大电路调理，输出给模/数转换器；模/数转换器连接基准电压发生器，模/数转换器输出端与数字信号处理单元输入端设置光耦器件实现隔离。

本发明技术方案:一种高精度模拟量采集电路，包括采集放大电路、模数转换电路和光耦隔离电路；

采集放大电路包括分压电路和放大电路；

分压电路通过设置不同阻值的分压电阻，将采样电压Vin转换为运放AD8606ARZ可处理的0-5V之间的电压值，分压电路包括分压电阻R1、R2、R3，滤波电容C1、C2，模拟量输入采样电压Vin与所述电阻R1的一端相连，所述电阻R1的另一端与所述电阻R2的一端以及C1的一端相连，所述电阻R2的另一端与C2的一端、R3的一端以及运放U1的输入A正端相连，所述R3、C2、C1的另一端接地PGND；

放大电路通过对经分压电路分压后的电压信号进行调理，将电压信号的数值大小调理为5-0V之间的电压值，通过U1输出B端输出直流信号，经过限流电阻连接到模/数转换器AD7490BRU，将调理后电压Vout发送到模数转换电路，放大电路包括运放U1、电容C3、C7、C10、C13，电阻R4、R6、R7、R8、R13，所述U1的供电端接+5V，接地端接地PGND，所述C7两端分别接+5V与PGND；所述U1的输入A负端与输出A端相连并与C3和R4的一端相连，所述C3另一端接地PGND，所述R4另一端与U1的输入B负端相连后，与并联的C10和R6一端相连，所述C10和R6并联的另一端与U1的输出B端和R13一端相连，所述R13另一端与采样放大电路输出端Vout和C13一端相连，所述C13另一端与地PGND相连；所述R7一端与U1的输入B正端相连，R7另一端与基准电压VREF相连，所述R8一端与U1的输入B正端相连，R8另一端与地PGND相连；