[实用新型]一种智能传感器的数据采集模块

权利要求书

1.一种智能传感器的数据采集模块，其特征在于：包括有混合信号微控制器、高精度系统电源电路、智能传感器接口电路、以及电源和通信接口电路，所述的混合信号微控制器内部集成了24bit的Σ-Δ型ADC、高达128倍的高精度PGA和高精度内部时钟震荡源；

所述的高精度系统电源电路包括有降压转换器U3、精密电压基准芯片U4、运算放大器U5A、NPN型三极管Q1、NPN型三极管Q2、运算放大器U5B和NPN型三极管Q3，降压转换器U3的输入端与24V输入电源连接，降压转换器U3的输出端输出8V供电电源，精密电压基准芯片U4的输入端与8V供电电源连接，运算放大器U5A的同相输入端与精密电压基准芯片U4的输出端连接，NPN型三极管Q1的基极、NPN型三极管Q2的发射极均通过电阻R12与运算放大器U5A的输出端连接，NPN型三极管Q1的集电极接8V供电电源，NPN型三极管Q1的发射极通过电阻R11输出5V传感器供电电源，且NPN型三极管Q2的基极通过电阻R11与5V传感器供电电源连接，NPN型三极管Q2的集电极、运算放大器U5A的反相输入端均与5V传感器供电电源连接，电阻R13的一端与精密电压基准芯片U4的输出端连接，电阻R13的另一端、电容C17的一端、电阻R17的一端均与运算放大器U5B的同相输入端连接，电容C17的另一端、电阻R17的另一端均接地，运算放大器U5B的输出端通过电阻R15与NPN型三极管Q3的基极连接，NPN型三极管Q3的集电极与8V供电电源连接，NPN型三极管Q3的发射极输出3.3V模拟电源，且运算放大器U5B的反相输入端与3.3V模拟电源连接，3.3V模拟电源通过π型滤波电路后输出3.3V数字电源，所述的混合信号微控制器的模拟电源输入端与3.3V模拟电源连接，混合信号微控制器的数字电源输入端与3.3V数字电源连接；

所述的智能传感器接口电路包括有智能传感器的单总线标准数字接口P1，单总线标准数字接口P1通过低通滤波和抗混叠电路与混合信号微控制器的模拟信号输入端连接；

所述的电源和通信接口电路包括有TTL转RS485电平转换电路、系统电源和通信接口P2，TTL转RS485电平转换电路的输出端与系统电源和通信接口P2的通信端口连接，系统电源和通信接口P2的电源正极端口与24V供电电源连接，24V供电电源通过串联的自恢复保险丝F1和防反二极管D4后输出24V输入电源，系统电源和通信接口P2的电源负极端口与24V系统电源地连接，系统电源和通信接口P2的电源负极端口与二极管D5的负极连接，二极管D5的正极接地。

2.根据权利要求1所述的一种智能传感器的数据采集模块，其特征在于：所述的降压转换器U3的误差放大器反向节点通过电阻R9接地，降压转换器U3的误差放大器反向节点通过电阻R10与8V供电电源连接，降压转换器U3的输出端通过电感L1、电容C22和电容C11组成的滤波电路后输出8V供电电源，电感L1的一端、肖特基二极管D6的负极均与降压转换器U3的输出端连接，电容C22的一端、电容C11的一端和电感L1的另一端相互连接输出8V供电电源，肖特基二极管D6的正极、电容C22的另一端和电容C11的另一端均接地。

3.根据权利要求1所述的一种智能传感器的数据采集模块，其特征在于：所述的π型滤波电路包括有电阻R14、电阻R16、电容C18和电容C19，电阻R14的一端、电容C18的一端均与3.3V模拟电源连接，电容C18的另一端、电阻R16的一端均接模拟电源地，电阻R16的另一端、电容C19的一端均接地，电阻R14的另一端和电容C19的另一端相互连接输出3.3V数字电源。

4.根据权利要求1所述的一种智能传感器的数据采集模块，其特征在于：所述的低通滤波和抗混叠电路包括有电阻R3、电阻R4、电容C3、电容C4和电容C5，电阻R3的一端、电阻R4的一端分别与单总线标准数字接口P1的差分信号输出端连接，电阻R3的另一端、电容C3的一端、电容C4的一端相互连接后与混合信号微控制器的其中一模拟信号输入端连接，电阻R4的另一端、电容C4的另一端、电容C5的一端相互连接后与混合信号微控制器的另一模拟信号输入端连接，电容C3的另一端、电容C5的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的一种智能传感器的数据采集模块，其特征在于：所述的TTL转RS485电平转换电路包括有与混合信号微控制器连接的TTL转RS485电平转换芯片U2、电阻R1、电阻R2、电阻R5、电阻R6、双向瞬态抑制二极管D1和双向瞬态抑制二极管，电阻R1和电阻R2的一端均与TTL转RS485电平转换芯片U2的A端连接，电阻R1的另一端连接3.3V数字电源，电阻R2的另一端、双向瞬态抑制二极管D1相互连接作为TTL转RS485电平转换电路的其中一路输出端，电阻R5和电阻R6的一端均与TTL转RS485电平转换芯片U3的B端连接，电阻R6的另一端接地，电阻R5的另一端、双向瞬态抑制二极管D2的一端相互连接作为TTL转RS485电平转换电路的另一路输出端，双向瞬态抑制二极管D1的另一端、双向瞬态抑制二极管D2的另一端均接地。