专利名称：模拟信号输入装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动控制领域的模拟信号输入模块，特别公开了一种具有自动校正功能的模拟信号输入装置。
背景技术：
目前在自动控制领域中，如图5所示，对模拟信号输入模块100’的输出进行校正， 用户通常需要借助外部的校正装置500以输入各种不同的外接标准电压来执行各个档位的校正。对于校正时间将会非常的长。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能够方便、快速进行自动校正的模拟信号输入装置，以免除用户在输入不同模拟信号输入校正上的不便。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种内建有自动校正功能的模拟信号输入装置，其包括输入端，其被配置为接收来自外部的模拟信号；转换单元，其被配置为将所接收到的模拟信号转换成数字信号；微处理器，其被配置为接收并处理由所述转换单元进行转换后得到的数字信号；存储器，其连接至所述微处理器，并被配置为存储误差补偿数据；输出端，其被配置为将由所述微处理器处理后的数字信号输出至外部；标准源，其具有多组标准模拟信号数据，并被配置为依据各所述多组标准模拟信号数据输出相对应的标准模拟信号；标准源选择开关，其被配置为选择所述多组标准模拟信号数据中的一组，并使所述标准源输出与所选择的标准模拟信号数据相对应的标准模拟信号；以及校正开关，其与所述输入端、所述标准源选择开关和所述转换单元连接。其中，所述校正开关被配置为在正常状态下，使所述输入端与所述转换单元呈连通状态，并使所述标准源选择开关与所述转换单元呈断路状态，从而使得所述微处理器能够基于所述存储器中所存储的误差补偿数据，来对通过由所述转换单元对从所述输入端输入的模拟信号进行转换后得到的数字信号进行补偿；以及，在校正状态下，使所述输入端与所述转换单元呈断路状态，并使所述标准源选择开关与所述转换单元呈连通状态，从而使得所述微处理器能够基于通过由所述转换单元对从所述标准源输入的标准模拟信号进行转换后得到的数字检测信号，来对所述存储器中所存储的误差补偿数据进行更新。通过上述介绍可知，由于内置有由校正开关、标准源选择开关和标准源构成的自动校正功能模块，根据本实用新型的模拟信号输入装置在校正时无需将模拟信号输入端拆下，从而能够大幅提升工作效率。此外，由于校正时只需连接一标准信号，无需另外连接其它外部的校正装置和外部的标准信号输入源，从而使得与现有技术相比，根据本实用新型的模拟信号输入装置的校正更简单、快速。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本实用新型的其它特征及方面将
变得清楚。
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本实用新型的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本实用新型的原理。图1为示出根据本实用新型的模拟信号输入装置的示例性实施例的结构框图；图2为示出根据本实用新型的模拟信号输入装置的另一示例性实施例的结构框图；图3为示出根据本实用新型的模拟信号输入装置在正常状态下的信号流的示意图；图4为示出根据本实用新型的模拟信号输入装置在校正状态下的信号流的示意图；以及图5为示出根据现有技术的模拟信号输入模块的结构框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性” 所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。如上所述，本实用新型旨在于提供一种具有自动校正功能的模拟信号输入装置， 以能够方便、快速地进行自动校正并提高工作效率。具体而言，如图1所示，本实用新型所提供的模拟信号输入装置100包括输入端 110、缓存保护器120、转换单元130、微处理器140、存储器150、输出端160、标准源171、标准源选择开关172、校正开关173及电源电路180。其中输入端110至少连接至外部的信号源，并被配置为接收例如通过外部的检测器 200进行检测而产生的模拟信号。缓存保护器120被配置为缓存所接收到的模拟信号，并将所缓存的模拟信号依顺序输出。优选地，缓存保护器120还被配置为在所接收到的模拟信号的电平过高时形成短路，以保护其后端的电路。并且，需要说明的是，本领域技术人员应能理解，缓存保护器120并非模拟信号输入装置100的必要组成部件。换言之，用户完全可根据实际的应用情况，例如至输入端110 的信号输入速度、输入至输入端110的信号的电平变化状况以及整体电路的规模大小和成本控制需要等，来灵活决定是否需要设置缓存保护器120。转换单元130被配置为将从缓存保护器120输入的模拟信号转换成数字信号。微处理器140被配置为接收并处理从转换单元130输入的数字信号。存储器150连接至微处理器140，并被配置为存储误差补偿数据。其中，该误差补偿数据至少包括通过对标准模拟信号进行正常转换后得到的数字信号标准值，以及表示数字信号与数字信号标准值之间的误差的数字信号补偿值。[0026]输出端160被配置为将由微处理器140处理后的数字信号传送到外部，例如传送至控制主机300。标准源171、标准源选择开关172及校正开关173共同构成模拟信号输入装置100 的自动校正功能模块170。其中标准源171具有多组标准模拟信号数据，并被配置为能够依据标准模拟信号数据输出相对应的标准模拟信号。标准源选择开关172被配置为选择多组标准模拟信号数据中的一组，并使标准源 171输出与所选择的标准模拟信号数据相对应的标准模拟信号。校正开关173与输入端110、缓存保护器120及标准源选择开关172连接，并被配置为在正常状态下，使输入端Iio与缓存保护器120呈连通状态，并使标准源选择开关 172与缓存保护器120呈断路状态；以及，在校正状态下，使输入端110与缓存保护器120呈断路状态，并使标准源选择开关172与缓存保护器120呈连通状态。电源电路180至少连接至外部的电源400，并被配置为将由电源400提供的电压/ 电流转换成适当的电压/电流，以向标准源171和微处理器140供电。优选地，电源电路180可如图2所示包括电源放大器181。其中，电源电路180被配置为，在经由外部的电源400向微处理器140提供5V 3V的工作电压的情况下，经由电源放大器181向标准源171提供15V 5V的工作电压。并且，需要说明的是，本领域技术人员应能理解，电源电路180并非模拟信号输入装置100的必要组成部件。换言之，用户完全可根据实际的应用情况，例如整体电路的规模大小和成本控制需要等，灵活决定是选择如上内置的电源电路180还是采用外部的电源来向标准源171和微处理器140供电。下面将参考图3和图4详细描述图1所示的模拟信号输入装置100的工作原理。 如上所述，校正开关173被配置为依据使用状态为正常状态还是校正状态，相应确定缓存保护器120是与输入端110还是与标准源选择开关172连通。具体而言，在正常状态下，校正开关173使输入端110与缓存保护器120呈连通状态，并使标准源选择开关172与缓存保护器120呈断路状态，从而使得模拟信号输入装置 100的信号流如图3所示。也即使得，在正常状态下，微处理器140基于存储器150中所存储的误差补偿数据DSrv/Dkv，来对通过由转换单元130对从输入端110输入的模拟信号 AS进行转换后得到的数字信号DS进行补偿。更具体而言，首先，由输入端110接收到的来自外部的模拟信号AS在依次通过校正开关173、缓存保护器120之后输入至转换单元130，由转换单元130将其转换为数字信号DS。然后，该数字信号DS输入至微处理器140，由微处理器140依据存储器150中所存储的误差补偿数据(包括数字信号标准值DSrv和数字信号补偿值DScv)对其进行补偿以得到标准数字信号DSr。最后，该标准数字信号DSr输入至输出端160。另一方面，在执行校正动作时，校正开关173使输入端110与缓存保护器120呈断路状态，并使标准源选择开关172与缓存保护器120呈连通状态，从而使得模拟信号输入装置100的信号流如图4所示。也即使得，在校正状态下，微处理器140基于通过由转换单元 130对从标准源选择开关172 (标准源171)输入的标准模拟信号ASr进行转换后得到的数字检测信号DSd，对存储器150中所存储的误差补偿数据DSrv/DScv进行更新。[0038]更具体而言，首先，标准源选择开关172选择一组标准模拟信号数据，并使标准源 171输出与所选择的标准模拟信号数据相对应的标准模拟信号ASr。接着，该标准模拟信号 ASr在依次通过校正开关173、缓存保护器120之后输入至转换单元130，由转换单元130将该标准模拟信号ASr转换成检测数字信号DSd。然后，该检测数字信号DSd输入至微处理器 140，由微处理器140将该检测数字信号DSd与存储器150中所存储的误差补偿数据(包括数字信号标准值DSrv和数字信号补偿值DScv)进行比对，并根据比对结果更新存储器150 中所存储的相对应的数字信号补偿值DScv。就此，微处理器140能够基于最新的数字信号补偿值DScv’，来对此后通过由转换单元130对从输入端110输入的模拟信号进行转换后得到的数字信号DS进行准确补偿需要声明的是，上述实用新型内容及具体实施方式
仅旨在证明本实用新型所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本实用新型保护范围的限定。本领域技术人员在本实用新型的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本实用新型的保护范围以所附权利要求书为准。
权利要求1.一种模拟信号输入装置，其特征在于，包括 输入端，其被配置为接收来自外部的模拟信号；转换单元，其被配置为将所接收到的模拟信号转换成数字信号； 微处理器，其被配置为接收并处理由所述转换单元进行转换后得到的数字信号； 存储器，其连接至所述微处理器，并被配置为存储误差补偿数据； 输出端，其被配置为将由所述微处理器处理后的数字信号输出至外部； 标准源，其具有多组标准模拟信号数据，并被配置为依据各所述多组标准模拟信号数据输出相对应的标准模拟信号；标准源选择开关，其被配置为选择所述多组标准模拟信号数据中的一组，并使所述标准源输出与所选择的标准模拟信号数据相对应的标准模拟信号；以及校正开关，其与所述输入端、所述标准源选择开关和所述转换单元连接，其中所述校正开关被配置为在正常状态下使所述输入端与所述转换单元呈连通状态，并使所述标准源选择开关与所述转换单元呈断路状态，从而使得，所述微处理器基于所述存储器中所存储的误差补偿数据，来对通过由所述转换单元对从所述输入端输入的模拟信号进行转换后得到的数字信号进行补偿，所述校正开关还被配置为在校正状态下使所述输入端与所述转换单元呈断路状态，并使所述标准源选择开关与所述转换单元呈连通状态，从而使得，所述微处理器基于通过由所述转换单元对从所述标准源输入的标准模拟信号进行转换后得到的数字检测信号，来对所述存储器中所存储的误差补偿数据进行更新。
2.根据权利要求1所述的模拟信号输入装置，其特征在于，还包括缓存保护器，所述缓存保护器设置在所述校正开关和所述转换单元之间，并被配置为缓存所接收到的信号以及将所缓存的信号依顺序输出。
3.根据权利要求2所述的模拟信号输入装置，其特征在于，所述缓存保护器还被配置为在所接收到的信号的电平过高时形成短路，以保护其后端的电路。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的模拟信号输入装置，其特征在于，还包括被配置为向所述标准源和所述微处理器供电的电源电路。
5.根据权利要求4所述的模拟信号输入装置，其特征在于，所述电源电路包括电源放大器，并且，所述电源电路被配置为，在向所述微处理器提供5V 3V的工作电压的情况下， 经由所述电源放大器向所述标准源提供15V 5V的工作电压。
专利摘要模拟信号输入装置，包括输入端，接收来自外部的模拟信号；转换单元，将接收到的模拟信号转换成数字信号；微处理器，处理由转换单元进行转换后的数字信号；存储器，存储误差补偿数据；输出端，将由微处理器处理后的数字信号输出至外部；标准源，具有多组标准模拟信号数据；标准源选择开关，选择一组标准模拟信号数据并输出相对应的标准模拟信号；以及校正开关，在正常状态下连通输入端与转换单元，以使微处理器基于误差补偿数据对数字信号进行补偿，并在校正状态下连通标准源选择开关与转换单元，以使微处理器基于数字信号对误差补偿数据进行更新。由于内建有自动校正功能，本实用新型能够方便、快速地进行校正并大幅提高生产效率。
文档编号G05B19/04GK202110395SQ20112003213
公开日2012年1月11日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者何春盛 申请人:北京研华兴业电子科技有限公司