一种模拟信号通用采集电路的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种模拟信号通用采集电路，包括电阻、三极管和电容；三极管Q1的发射极与电阻R1的一端连接，基极与电阻R1的另一端连接，集电极分别与电阻R2的一端、电阻R4的一端以及电阻R6的一端连接；三极管Q2的发射极分别与电阻R6的另一端、电阻R7的一端以及电容C1的一端连接，基极与电阻R7的另一端连接，集电极分别与电阻R4的另一端以及电阻R5的一端连接；电阻R5的另一端分别与电阻R3的一端以及电容C1的另一端连接；采集电路用于采集电压信号、脉冲信号、电流信号、电阻信号中的任意一种信号。这种采集电路可灵活的实现对多种模拟信号的采样处理；避免在外部模拟信号种类发生变化时的重复设计，解决模拟采集电路的通用化、模块化问题。
【专利说明】一种模拟信号通用采集电路
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种采集电路，具体讲涉及一种多类型模拟信号的通用采集电路。
【背景技术】：
[0002] 车辆电气系统包含多种电子控制单元。随着车辆信息化、数字化程度的逐渐提升， 日益繁多的控制与监测功能可以满足车辆电子系统的逻辑处理和控制需求，各电子控制单 元能够采集电压、电流、电阻、脉冲等多种模拟信号。
[0003] 车辆中表征车辆各部分运行状态的物理信号经由诸如车速传感器、压力传感器、 温度传感器等传感器采集转化为电压、电流、电阻或脉冲等模拟信号后再由电子控制单元 的信号采集电路对其进行采样处理，转化成电子控制单元能够识别和接受的数字信号，进 而实现监测和逻辑控制功能。因此，模拟信号采集电路作为信号处理的关键环节，其功能设 计的合理与否在整个电子控制单元的电路设计中就显得尤为重要。
[0004] 本发明人发现传统的模拟信号采集电路是针对电压信号、电流信号、电阻信号或 脉冲信号等不同类型的模拟信号设计的不同类型的采集电路。在不同车型的实际使用过程 中，这种方法存在至少以下两个缺点：第一是当产品的某路信号采集类型需求发生变化时， 需要重新设计硬件，通用性和灵活性不够，不利于产品的系列化和通用化；第二是产品开发 周期长、调试任务重，不利于快速产品开发。
[0005] 为解决上述提出的问题，同时能够较好的满足模拟信号采样的功能需求，适应车 辆产品通用化发展趋势。需要提供一种通用的模拟信号采集电路，用于采集不同类型的模 拟信号。
【发明内容】
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[0006] 为了克服现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种模拟信号通用采集电 路，通过简单可靠的控制方法，灵活的实现对多种模拟信号的采样处理；避免在外部模拟信 号种类发生变化时的重复设计，解决模拟采集电路的通用化、模块化问题。
[0007] 本发明提供的技术方案是：一种模拟信号通用采集电路，包括电阻、三极管和电 容；其改进之处在于：所述电阻包括电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7,所述三极管包括三极管 Q1、Q2,所述电容包括电容C1 ;
[0008] 所述三极管Q1的发射极与所述电阻R1的一端连接，基极与所述电阻R1的另一端 连接，集电极分别与所述电阻R2的一端、所述电阻R4的一端以及所述电阻R6的一端连接；
[0009] 所述三极管Q2的发射极分别与所述电阻R6的另一端、所述电阻R7的一端以及所 述电容C1的一端连接，基极与所述电阻R7的另一端连接，集电极分别与所述电阻R4的另 一端以及所述电阻R5的一端连接；
[0010] 所述电阻R5的另一端分别与所述电阻R3的一端以及所述电容C1的另一端连接；
[0011] 所述采集电路用于采集电压信号、脉冲信号、电流信号、电阻信号中的任意一种信 号。
[0012] 优选的，所述三极管Q1的发射极与+5V电源相连，所述三极管Q2的发射极接地。
[0013] 优选的，所述三极管Q1的基极与单片机的P0 口连接；所述三极管Q2的基极与单 片机的P1 口连接。
[0014] 优选的，所述电容C1与所述电阻R3的连接端为所述采集电路的输入端。
[0015] 优选的，所述电阻R2的另一端和所述电阻R3的另一端分别为所述采集电路的输 出端。
[0016] 进一步，采集电路采集电压或脉冲信号的过程为：设置P0 口为高电位，P1 口为低 电位，所述三极管Q1和所述电极管Q2均截止；
[0017] 电容C1与电阻R3的连接端输入电压或脉冲信号Uin，电阻R3的另一端输出电压 Uout ;所述输入电压或脉冲信号Uin =所述输出电压Uout。
[0018] 进一步，采集电路采集电流信号的过程为：设置P0 口和P1 口为高电位，所述三极 管Q1截止，所述三极管Q2导通；
[0019] 所述三极管Q2导通后的导通压降为UD，电容C1与电阻R3的连接端输入电流信号 I ;电阻R3的另一端输出电压U〇UT1 ;所述输入电流信号·
【权利要求】
1. 一种模拟信号通用采集电路，包括电阻、三极管和电容；其特征在于：所述电阻包括 电阻RUR2、R3、R4、R5、R6、R7,所述三极管包括三极管Ql、Q2,所述电容包括电容Cl; 所述三极管Ql的发射极与所述电阻Rl的一端连接，基极与所述电阻Rl的另一端连 接，集电极分别与所述电阻R2的一端、所述电阻R4的一端以及所述电阻R6的一端连接； 所述三极管Q2的发射极分别与所述电阻R6的另一端、所述电阻R7的一端以及所述电 容Cl的一端连接，基极与所述电阻R7的另一端连接，集电极分别与所述电阻R4的另一端 以及所述电阻R5的一端连接； 所述电阻R5的另一端分别与所述电阻R3的一端以及所述电容Cl的另一端连接； 所述采集电路用于采集电压信号、脉冲信号、电流信号、电阻信号中的任意一种信号。
2. 如权利要求1所述的一种模拟信号通用采集电路，其特征在于： 所述三极管Ql的发射极与+5V电源相连，所述三极管Q2的发射极接地。
3. 如权利要求1所述的一种模拟信号通用采集电路，其特征在于： 所述三极管Ql的基极与单片机的PO口连接；所述三极管Q2的基极与单片机的Pl口 连接。
4. 如权利要求1所述的一种模拟信号通用采集电路，其特征在于： 所述电容Cl与所述电阻R3的连接端为所述采集电路的输入端。
5. 如权利要求1所述的一种模拟信号通用采集电路，其特征在于： 所述电阻R2的另一端和所述电阻R3的另一端分别为所述采集电路的输出端。
6. 如权利要求3所述的一种模拟信号通用采集电路，其特征在于： 采集电路采集电压或脉冲信号的过程为：设置PO口为高电位，Pl口为低电位，所述三 极管Ql和所述电极管Q2均截止； 电容Cl与电阻R3的连接端输入电压或脉冲信号Uin，电阻R3的另一端输出电压Uout; 所述输入电压或脉冲信号Uin=所述输出电压Uout。
7. 如权利要求3所述的一种模拟信号通用采集电路，其特征在于： 采集电路采集电流信号的过程为：设置PO口和Pl口为高电位，所述三极管Ql截止，所 述三极管Q2导通； 所述三极管Q2导通后的导通压降为UD，电容Cl与电阻R3的连接端输入电流信号I; 电阻R3的另一端输出电压Uam ;所述输入电流信号
，其中R5为电阻R5的 阻值。
8. 如权利要求3所述的一种模拟信号通用采集电路，其特征在于： 采集电路采集电阻信号的过程为：设置PO口和Pl口为低电位，所述三极管Ql导通，所 述三极管Q2截止； 电容Cl与电阻R3的连接端输入电阻信号Rin，电阻R3的另一端输出电压Uwtl，电阻R2 的另一端输出端输出电压Urat2 ; 流经所述电阻Rin的电流=流经电阻R4的电流=流经电阻R5的电流=电流Ie ; 所述电流
其中R4为电阻R4的阻值，R5为电阻R5的阻值； 所述电阻
【文档编号】G05B19/042GK104267640SQ201410489723
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】倪永亮, 王道灿, 李艳明, 张玉海, 李申, 王美靖, 乔凤普, 张晓霞, 戚于飞, 王坤 申请人:中国北方车辆研究所