[发明专利]一种模拟信号通用采集电路

说明书

本发明提供了一种模拟信号通用采集电路，包括增益放大器，增益放大器的输入端连接开关矩阵，开关矩阵连接多路接入通道，每路接入通道可连接一个传感器；增益放大器的输出端连接数模转换单元，模数转化单元、增益放大器均通过SPI通信总线连接控制器；开关矩阵包括信号采集电路，信号采集电路的输入端与接入通道连接，信号采集电路的输出端连接信号选择电路，信号选择电路连接增益放大器。本发明所述的一种模拟信号通用采集电路通过设置开关矩阵，开关矩阵前级通过接入通道连接传感器，后级依次连接增益放大器、模数转换器和控制器，经控制器控制，可同时支持多种模拟信号类型的通用采集。

技术领域

本发明属于气象观测技术领域，尤其是涉及一种模拟信号通用采集电路。

背景技术

气象观测，是研究测量和观察地球大气的物理和化学特性以及大气现象的方法和手段的一门学科，其核心是气象要素的采集，许多气象行业应用的传感器输出模拟信号，需要通过采集器进行转换后集中处理。

现有气象行业内已经有对各种模拟量信号的采样方法，如采用四线制电路及激励电流源进行铂电阻采样，差分信号经过偏置电路进行电压采样，电流信号经过精密电阻后测量两端电压的方式进行电流采样等；这些采样电路存在仅针对专门的信号进行采集，无法实现通用信号的采集的弊端；因此，亟需一种模拟信号通用采集电路。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种模拟信号通用采集电路，以解决采集电路仅针对专门的信号进行采集，无法实现通用信号的采集的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种模拟信号通用采集电路，包括增益放大器，增益放大器的输入端连接开关矩阵，开关矩阵连接多路接入通道，每路接入通道可连接一个传感器，传感器包括电阻传感器、差分电压传感器、单端电压传感器和电流传感器；

增益放大器的输出端连接数模转换单元，模数转化单元、增益放大器均通过SPI通信总线连接控制器；

开关矩阵包括信号采集电路，信号采集电路的输入端与接入通道连接，信号采集电路的输出端连接信号选择电路，信号选择电路连接增益放大器。

进一步的，接入通道包括接入通道一、接入通道二、接入通道三和接入通道四，每个接入通道具有一个用于连接传感器的连接端口，连接端口包括四个端子；

接入通道一包括连接端口J1，连接端口J1的端子一通过电阻R11连接信号采集电路，连接端口J1的端子二通过电阻R12连接信号采集电路，连接端口J1的端子三通过电阻R13连接信号采集电路，连接端口J1的端子四连接信号采集电路，连接端口J1的端子四与信号采集电路之间的连接线路上依次通过电阻R14、电阻R15接地，电阻R14与电阻R15之间的连接线路还与信号采集电路连接；

接入通道二包括连接端口J2，连接端口J2的端子二通过电阻R22连接信号采集电路，连接端口J1的端子三通过电阻R23连接信号采集电路；

接入通道三包括连接端口J3，连接端口J3的端子一通过电阻R31连接信号采集电路，连接端口J3的端子二通过电阻R32连接信号采集电路，连接端口J3的端子三通过电阻R33连接信号采集电路；

接入通道四包括连接端口J4，连接端口J4的端子四与信号采集电路之间的连接线路上依次通过电阻R44、电阻R45接地，电阻R44与电阻R45之间的连接线路与信号采集电路连接。