一种用于数据采集设备的电压电流模式切换的控制电路的制作方法

本技术涉及电子电路，尤其是一种用于数据采集设备的电压电流模式切换的控制电路。

背景技术：

1、在实际应用中，数据采集设备常常面临传感器线缆过长导致的电磁干扰问题。特别是在使用电压采集的情况下，电磁干扰对数据采集的影响会更加严重，导致无法控制的误差产生。为了解决这个问题，一种常见的做法是采用电流信号传输。通过将传感器的电荷信号转换为电流信号，并进行较长距离的线缆传输，可以大大降低电磁干扰的影响。在数据采集设备端，再将传输的电流信号转换回电压信号，并进行adc数据采集，从而避免了干扰的影响。通常，将传输到采集端的范围在0~20ma电流信号，通过接入一个250ω的电阻，可以得到相应的0~5v电压信号，再对该电压信号进行采集即可。

2、为了实现功能的多样化，满足不同使用场合的需求，且达到产品应具有的灵活性，因此就需要通过mcu控制来实现电压信号采集和电流信号采集之间的切换。为了解决这个问题，市面上目前存在两种主要方案：一种是使用mcu控制模拟开关来接入250ω电阻，另一种是使用继电器控制来接入250ω电阻。然而，这两种方法都存在一些弊端。在模拟开关的方法中，开关本身会引入导通电阻和导通电容，导通电阻会产生压降，增加误差，并且受温度影响，可能引入不可控的误差；导通电容也会导致信号产生一定的滞后，这些都是需要尽量避免的。另一方面，继电器方法受限于继电器本身体积较大，特别是在多通道使用的场合，会增加大量的体积，对应用和安装都带来较大的影响。此外，数据采集设备的pcb尺寸过大也会引发新的问题。

3、综上所述，本文设计了一种新型控制电路，旨在兼顾上述问题。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于数据采集设备的电压电流模式切换的控制电路。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种用于数据采集设备的电压电流模式切换的控制电路，包括adc芯片、模拟开关、运算放大器、第一三极管和第二三极管，所述adc芯片的an1p端脚通过第三电阻接入信号，所述adc芯片的an1p端脚通过第一电阻分别与模拟开关的in端脚和运算放大器的反相端连接，所述运算放大器的同相端接地，所述运算放大器的输出端通过第二电阻与模拟开关的输出端脚连接，所述第一三极管和第二三极管的基极均连接于运算放大器的输出端与第二电阻相连接处，所述第一三极管的集电极接入电源信号，所述第一三极管的发射极和第二三极管的集电极与第二电阻的另一端连接，所述第二三极管的集电极接地，所述模拟开关的控制端脚均与mcu连接。

4、优选地，所述adc芯片为ads1278型号。

5、优选地，所述模拟开关为cd4051b型号。

6、优选地，所述运算放大器为opa202型号。

7、优选地，所述运算放大器的电源接入端通过第一电感接入电源并通过第一电容接地，所述第一电容并联有一个有极性电容。

8、由于采用了上述方案，本实用新型主要是利用了运算放大器的特性巧妙的将模拟开关的功能加入到当中，但却不受导通电阻，兼顾了模拟开关方案的小巧、轻量化设计，同时又兼顾了继电器方案没有导通电阻的优点，还再二者的基础上增加了推挽桥的设计进一步增强驱动能力，使放大器可以更好的工作在线性区域，避免失真。

技术特征：

1.一种用于数据采集设备的电压电流模式切换的控制电路，其特征在于：包括adc芯片、模拟开关、运算放大器、第一三极管和第二三极管，所述adc芯片的an1p端脚通过第三电阻接入信号，所述adc芯片的an1p端脚通过第一电阻分别与模拟开关的in端脚和运算放大器的反相端连接，所述运算放大器的同相端接地，所述运算放大器的输出端通过第二电阻与模拟开关的输出端脚连接，所述第一三极管和第二三极管的基极均连接于运算放大器的输出端与第二电阻相连接处，所述第一三极管的集电极接入电源信号，所述第一三极管的发射极和第二三极管的集电极与第二电阻的另一端连接，所述第二三极管的集电极接地，所述模拟开关的控制端脚均与mcu连接。

2.如权利要求1所述的一种用于数据采集设备的电压电流模式切换的控制电路，其特征在于：所述adc芯片为ads1278型号。

3.如权利要求1所述的一种用于数据采集设备的电压电流模式切换的控制电路，其特征在于：所述模拟开关为cd4051b型号。

4.如权利要求1所述的一种用于数据采集设备的电压电流模式切换的控制电路，其特征在于：所述运算放大器为opa202型号。

5.如权利要求1所述的一种用于数据采集设备的电压电流模式切换的控制电路，其特征在于：所述运算放大器的电源接入端通过第一电感接入电源并通过第一电容接地，所述第一电容并联有一个有极性电容。

技术总结本技术公开一种用于数据采集设备的电压电流模式切换的控制电路。包括ADC芯片、模拟开关、运算放大器和第一三极管和第二三极管，ADC芯片的AN1P端脚通过第三电阻接入信号，ADC芯片的AN1P端脚通过第一电阻分别与模拟开关的IN端脚和运算放大器的反相端连接，运算放大器的同相端接地，运算放大器的输出端通过第二电阻与模拟开关的输出端脚连接。本技术主要是利用了运算放大器的特性巧妙的将模拟开关的功能加入到当中，但却不受导通电阻，兼顾了模拟开关方案的小巧、轻量化设计，同时又兼顾了继电器方案没有导通电阻的优点，还再二者的基础上增加了推挽桥的设计进一步增强驱动能力，使放大器可以更好的工作在线性区域，避免失真。技术研发人员：姚学受保护的技术使用者：深圳市微精艺科技有限公司技术研发日：20231214技术公布日：2024/7/4