[发明专利]一种模拟量采集模块及其类型自动识别电路

权利要求书

1.一种模拟量采集模块及其类型自动识别电路，其特征在于：它包括：直流模拟量发生器、电阻分压电路R、差分输入端口滤波电路L、计量芯片U和MCU主控系统，所述直流模拟量发生器连接电阻分压电路R，电阻分压电路R的采样电压输出端连接至差分输入端口滤波电路L的输入端，差分输入端口滤波电路L的输出端连接计量芯片U的差分输入端，由计量芯片U进行采样信号的放大和A/D转换，计量芯片U输出数字信号经串口传输至MCU主控系统，在MCU主控系统中进行模拟量反算和类型识别。

2.根据权利要求1所述的一种模拟量采集模块及其类型自动识别电路，其特征在于所述电阻分压电路R包括串联的分压电阻R1、R2和基准电源，所述的基准电源为分压电阻R1和R2提供稳定的基准电压。

3.根据权利要求1所述的一种模拟量采集模块及其类型自动识别电路，其特征在于所述的计量芯片U连接有模拟电源AVCC和数字电源VCC，所述的模拟电源AVCC和数字电源VCC之间设有隔离电路，前述隔离电路包括铁氧体磁珠LF1和瓷片电容C10-C13，所述模拟电源AVCC的一端串接并联的瓷片电容C10、C11之后接地，模拟电源AVCC的另一端接数字电源VCC的一端，数字电源VCC的另一端串接并联的瓷片电容C12、C13之后接地。

4.根据权利要求1所述的一种模拟量采集模块及其类型自动识别电路，其特征在于所述差分输入端口滤波电路L采用低通滤波器LT，包括电阻R3、R4和电容C1、C2，所述的电阻R4的一端接分压电阻R1、R2的连接点，另一端接电容C2后接地，电阻R4和电容C2的连接点作为一输出端接计量芯片U的一差分采集信号输入端；所述的电阻R3的一端接分压电阻R1的接地端，另一端接电容C1后接地，电阻R3和电容C1的连接点作为另一输出端接计量芯片U的另一差分采集信号输入端。

5.根据权利要求1或2所述的一种模拟量采集模块及其类型自动识别电路，其特征在于所述电阻分压电路R两端外接模拟量输入信号，连接双向TVS管D1到地，防止插拔产生过压损坏电路。

6.根据权利要求1或2所述的一种模拟量采集模块及其类型自动识别电路，其特征在于所述电阻R1、R2的比值范围是：1/99-1/101。

7.根据权利要求6所述的一种模拟量采集模块及其类型自动识别电路，其特征在于所述电阻R1、R2的比值是：1/100。

8.一种权利要求1-7之一所述的模拟量采集模块及其类型自动识别电路的识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、MCU主控系统通过串口读取计量芯片U采集到的输出数据CODE，采用下述公式获取输出电压V_O；

CODE＝2^N-1×AV_O/V_REF

其中：A表示计量芯片U内部PGA的增益；VREF表示计量芯片U内部的参考电压；N表示计量芯片U内部ADC的位数；

S2、当输出电压V_O的幅值范围为80-450mV时，MCU主控系统判断外部直流模拟量类型为直流电流信号；

当输出电压V_O的幅值范围为0-55mV时，MCU主控系统判断外部直流模拟量类型为直流电压信号；

当输出电压V_O的幅值范围为其他参数时，MCU主控系统判断故障，向用户发送告警信息。

9.根据权利要求8所述的一种模拟量采集模块及其类型自动识别电路，其特征在于：步骤S2中：直流电流信号的范围是4-20mA；直流电压信号的范围是0-5V。