[发明专利]一种自适应微伏级模拟电压信号的采集电路

说明书

本公开实施例中提供了一种自适应微伏级模拟电压信号的采集电路，包括与传感器的输出端电连接的信号调理电路，信号调理电路用于对接收的传感器的微伏级信号进行调理。采集电路包括两个模数转换电路、激励电路，第一模数转换电路用于实现微伏级信号的采集；第二模数转换电路用于实现对激励电路输出的激励电压的采集；激励电路包括串联的功率驱动电路及数模转换电路，数模转换电路用于产生激励电压，功率驱动电路用于提高激励电压的驱动能力。本公开的处理方案通过对传感器激励电压的修正以实现对不同机载环境的适应，同时通过对自身零偏的采集，以实现对自身干扰的滤除，达到准确记录、还原飞机上设备状态的目的。

技术领域

本公开属于航空电子领域，涉及电路信号采集技术，尤其涉及一种自适应微伏级模拟电压信号的采集电路。

背景技术

飞机是一个由诸多设备、电源等构成的复杂系统，且随着航空装备向小型化、低功耗方向的发展，飞机上越来越多的电压信号也逐渐趋于微弱化，以至于达到微伏级，在此复杂的机载环境下，这些微伏级电压信号极易受到诸多噪声的干扰，同时，微伏级电压信号易受飞机环境的干扰，那么如何能够在复杂的机载环境中采集到有效的电压信号是目前航空机载设备所面临的难题，因此，迫切需要设计一种能够自适应于复杂的机载环境且能够准确的采集微伏级电压信号的采集电路。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种自适应微伏级模拟电压信号的采集电路，其至少部分解决在复杂的机载环境下准确采集微伏级电压信号的难题，达到准确记录、还原飞机上设备状态的目的。

实现本发明的技术方案如下：一种自适应微伏级模拟电压信号的采集电路，采集电路包括与传感器的输出端电连接的信号调理电路，信号调理电路用于对接收的传感器的微伏级信号进行调理。信号调理电路能实现对接收到的传感器信号进行调理，将伴随着的噪声信号滤除，并将该微弱信号调理成适合模数转换电路采集的信号，以提高信噪比。

采集电路包括第一模数转换电路，第一模数转换电路与信号调理电路的输出端电连接，第一模数转换电路用于传感器的微伏级信号的多通道同步采集。第一模数转换电路的输出端电连接有可编程逻辑器，且可编程逻辑器与CPU控制器双向电连接。

采集电路还包括第二模数转换电路及激励电路，第二模数转换电路用于采集及同步修正激励电路输出的激励电压，以实现能够自适应于复杂的机载环境的目的。

本发明的采集电路在机载环境下工作时，通过信号调理电路、激励电路、第二模数转换电路的配合，能够对进行微伏级信号的正常采集。

进一步的，激励电路及第二模数转换电路并联设置在可编程逻辑器与传感器之间，且激励电路包括串联的功率驱动电路模块及数模转换电路。具体的，数模转换电路由数模转换器构成，数模转换器需结合微伏级信号的通道数进行选择，在空间允许的情况下尽量做到一路采集信号对应一个激励信号，已实现通道间的独立，降低通道间的影响。功率驱动电路模块用于实现将数模转换电路输出的高精度激励电压进行功率放大，用于驱动传感器输出电压信号。

上述第一模数转换电路及第二模数转换电路可选择高分辨率、高速、低功耗、多通道同步采集的A/D转换器。

其中，采集电路还包括模拟通道选择电路，模拟通道选择电路位于可编程逻辑器与信号调理电路之间，模拟通道选择电路用于采集电路的零偏采集与传感器的微伏级信号采集之间的切换。

进一步的，模拟通道选择电路包括至少1个多路选通开关，多路选通开关选择低功耗、低阻抗的选通开关，通过选通开关导通和关闭的动作，实现零偏采集和信号采集间的切换。

其中，信号调理电路至少有1个，且每个信号调理电路分别与一个传感器连接。