專利名稱：一種自動量程轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，特別是涉及一種用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、傳感器檢測、監(jiān)測，具有過電壓保護、量程自動轉(zhuǎn)換、顯示和RS-232C通信接口的高精度、寬范圍、 高性價比的一種自動量程轉(zhuǎn)換裝置，。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的自動量程轉(zhuǎn)換裝置，常常存在信號輸入窄、范圍只在單極性0 2V，響應(yīng)速度慢(lOOus)、在量程轉(zhuǎn)換臨界點頻繁切換、測量分辨率和測量精度低、安全性較低、并且不具有顯示和串行通信方式等缺點。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、傳感器檢測、監(jiān)測，具有過電壓保護、量程自動轉(zhuǎn)換、顯示和RS-232C通信接口的高精度、寬范圍、高性價比的自動量程轉(zhuǎn)換裝置，。本實用新型采用的技術(shù)方案是一種自動量程轉(zhuǎn)換裝置，由信號輸入電路、量程轉(zhuǎn)換電路、保護電路、單片機系統(tǒng)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、超量程超時告警電路、RS-232C串行通信電路、顯示電路組成；其特征在于輸入插座連接信號輸入電路JI腳；信號輸入電路的輸出芯片LM3M通過1腳連接到量程轉(zhuǎn)換電路可編程運放器PGA10;3u的4腳，量程轉(zhuǎn)換電路可編程運放器PGA10;3u通過 74LS00與單片機1、2引腳相連，受到單片機系統(tǒng)電路芯片89C51反相控制；量程轉(zhuǎn)換電路可編程運放器PGAlOiBu分別連接到保護電路中4007的兩個接點；保護電路中4007的兩個接點連接到A/D轉(zhuǎn)換電路芯片AD574 ；單片機系統(tǒng)電路芯片89C51中27腳連接到超量程超時告警電路Q2(9014)的2腳；單片機系統(tǒng)電路芯片89C51的11、10腳分別連接到RS-232C 串行通信電路中電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232的11、12腳；單片機系統(tǒng)電路芯片89C51通過兩塊線路板的插座和連接線，分別與顯示電路中串行顯示芯片ZLG7289相連。上述保護電路，采用二極管進行過壓保護，用電阻分壓設(shè)定保護電壓。本實用新型可解決以下技術(shù)問題(1)測量范圍寬，在0 士200mV、0 士2V、0 士20V不同的測量范圍內(nèi)，均能可
靠測量；( 測量分辨率和測量精度高，性能價格比高，測量分辨率可達本量程的0. 05%, 測量精度為本量程的士3%; (3)安全性好，輸入電路必須具有過載保護能力，用二極管進行過壓保護，用電阻分壓設(shè)定保護電壓；(4)響應(yīng)速度快，最多兩次就能找到合適量程，采樣速度50u s ； (5)超量程超時報警；(6)具有顯示和串行通信兩種輸出方式，使用方便，可遠距離傳輸，并方便地與各種數(shù)據(jù)采集器與自動控制系統(tǒng)相連。

圖1為本實用新型一種自動量程轉(zhuǎn)換裝置，結(jié)構(gòu)圖；[0010]圖2為本實用新型一種自動量程轉(zhuǎn)換裝置，電路圖；具體實施方式
如圖所示，本實用新型一種自動量程轉(zhuǎn)換裝置，，由信號輸入電路1、量程轉(zhuǎn)換電路 2、保護電路3、單片機系統(tǒng)電路4、A/D轉(zhuǎn)換電路5、超量程超時告警電路6、RS-232C串行通信電路7、顯示電路8組成；輸入插座Jl連接信號輸入電路1 ；信號輸入電路1的輸出芯片 LM324的1腳連接到量程轉(zhuǎn)換電路2可編程運放器PGA10;3u的4腳，量程轉(zhuǎn)換電路2可編程運放器PGA10;3u的1、2腳通過74LS00受到單片機系統(tǒng)電路4芯片89C51的1、2引腳反相控制；量程轉(zhuǎn)換電路2可編程運放器PGA10;3u的7腳分別連接到保護電路3中4007的兩個接點；保護電路3中4007的兩個接點連接到A/D轉(zhuǎn)換電路5芯片AD574的14腳；單片機系統(tǒng)電路4芯片89C51的27腳連接到超量程超時告警電路6中Q2 (9014)的2腳；單片機系統(tǒng)電路4芯片89C51的10、11腳分別連接到RS-232C串行通信電路7中電平轉(zhuǎn)換芯片 MAX232的12、11腳；單片機系統(tǒng)電路4芯片89C51的3、4、5、13腳通過兩塊線路板的插座和連接線，分別與顯示電路8中串行顯示芯片ZLG7289的6、7、8、9引腳相連。被測電壓先經(jīng)過信號輸入電路1的插座Jl輸入，量程轉(zhuǎn)換電路2由可編程運放器PGA1(X3U組成，放大倍數(shù)受單片機系統(tǒng)電路4控制，可以放大100、10、1，分別對應(yīng)0 士 200mV、0 士 2V、0 士 20V三檔量程；保護電路3主要由電阻分壓和兩級管組成，是使 A/D轉(zhuǎn)換電路5的輸入電壓限制在-10 IOV之間，保護A/D轉(zhuǎn)換電路5芯片；超量程超時告警電路6由單片機系統(tǒng)電路4控制，當輸入電壓30秒超過20V或低于-20V裝置能自動報警；顯示電路8和RS-232C串行通信電路7用來數(shù)據(jù)輸出。進行量程轉(zhuǎn)換時，采用可編程運放器PGA10;3U控制，能夠自動選擇量程變換的臨界點、自適應(yīng)處理量程的升降變換；當前量程不是最合適的量程時，若是降量程，根據(jù)本次采集的數(shù)據(jù)，找到合適量程；若是升量程，一次升到最高量程，再進行降量程處理；在選擇量程時，為了解決量程變換的臨界點不確定性，量程的選擇方法，是通過給定升降量程閥值回差來解決的，如，在0 士 2V檔，輸入電壓超過2V時，升到0 士 20V檔，當輸入電壓低于1.95V時，再降到0 士2V檔；這就避免了輸入電壓在2V波動時，量程選擇的不確定性。
權(quán)利要求1.一種自動量程轉(zhuǎn)換裝置，由信號輸入電路、量程轉(zhuǎn)換電路、保護電路、單片機系統(tǒng)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、超量程超時告警電路、RS-232C串行通信電路、顯示電路組成；其特征在于輸入插座連接信號輸入電路JI腳；信號輸入電路的輸出芯片LM3M通過1腳連接到量程轉(zhuǎn)換電路可編程運放器PGA10;3u的4腳，量程轉(zhuǎn)換電路可編程運放器PGA10;3u通過 74LS00與單片機1、2引腳相連；量程轉(zhuǎn)換電路可編程運放器PGA10;3u分別連接到保護電路中4007的兩個接點；保護電路中4007的兩個接點連接到A/D轉(zhuǎn)換電路芯片AD574 ；單片機系統(tǒng)電路芯片89C51中27腳連接到超量程超時告警電路Q29014的2腳；單片機系統(tǒng)電路芯片89C51的11、10腳分別連接到RS-232C串行通信電路中電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232的11、 12腳；單片機系統(tǒng)電路芯片89C51通過兩塊線路板的插座和連接線，分別與顯示電路中串行顯示芯片ZLG7289相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動量程轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于上述保護電路，采用二極管進行過壓保護，用電阻分壓設(shè)定保護電壓。
專利摘要本實用新型涉及一種自動量程轉(zhuǎn)換裝置，輸入插座連接信號輸入電路JI腳；信號輸入電路的輸出連接到量程轉(zhuǎn)換電路可編程運放器PGA103u的4腳，量程轉(zhuǎn)換電路可編程運放器PGA103u通過74LS00與單片機1、2引腳相連；量程轉(zhuǎn)換電路分別連接到保護電路中4007的兩個接點；保護電路中4007的兩個接點連接到A/D轉(zhuǎn)換電路芯片AD574；單片機系統(tǒng)連接到超量程超時告警電路Q29014的2腳；單片機系統(tǒng)分別連接到RS-232C串行通信電路中電平轉(zhuǎn)換芯片；本實用新型優(yōu)點是，測量范圍寬、測量分辨率和測量精度高、性能價格比高、安全性好、響應(yīng)速度快、超量程超時報警、具有顯示和串行通信兩種輸出方式。
文檔編號G01R15/09GK202083729SQ20112012714
公開日2011年12月21日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者杜偉略, 肖國玲 申請人:無錫職業(yè)技術(shù)學院