[实用新型]一种基于手机麦克接口的电压信号采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集装置，尤其涉及一种基于手机麦克接口的电压信号采集装置。

背景技术

随着电子信息技术的快速发展，在许多与电子信息技术相关的企业，电压表和示波器成为必备工具，其实，有很大一部分企业不需要精度那么高的示波器和电压表，公司考虑成本问题也不会配置很多示波器和电压表，导致电子产品的开发上因为工具问题而延长。

同时，电压表作为一种日常测量工具，经常被用在各个领域进行电压测量工作。另一方面，如今各种家用电子设备，在某些特定的时间会有需要使用电压表来进行简单的检测，然而电压表体积较大，携带不方便，也不是作为常备的家庭工具，所以有时候会给生活带来一些不便。

现如今，手机已经成为人们日常工作和生活必不可少的通讯工具，由于消费者对于手机所具备的功能已不仅仅局限于单一通信方面的功能，其要求越来越高。如果能利用手机这种普遍性的通讯工具实现电压信号的采集，必将会受到广大消费者的欢迎。而目前应用于示波器和电压表的数据采集线不能应用到手机上进行数据采集，另外，目前手机上的接口都不能直接采集电压信号，而从新开发一款适用于电压信号采集的手机，通用性差，成本高，只适合特定需要此功能的人群。而现有的可以应用于手机的电压采集线，采集到的信号很容易受外部电压信号影响而不准确。

实用新型内容

针对以上技术问题，本实用新型提供了一种基于手机麦克接口的电压信号采集装置。

对此，本实用新型的技术方案为：

包括麦克接口连接端、电压信号转化模块和与信号采集端，所述手机设有手机端麦克接口，所述手机端麦克接口与所述麦克接口连接端活动连接，所述麦克接口连接端与所述电信号转化模块连接，所述电信号转化模块与所述信号采集端连接，所述信号采集端与待测信号源连接；所述电压信号转化模块包括电压信号转化芯片，所述电压信号转化芯片包括输入端和输出端，所述输出端和输入端之间设有积分器。其中，所述电压信号转化模块为将电压信号转化成手机能识别的频率信号的模块，所述频率信号优选为20Hz~20KHz。

采用此技术方案，将积分器添加进电路中，使得电压信号转化芯片输出端的电流源总是保持地电位，电压不随待测信号源和麦克信号输入接口端的电信号的变化而变化，所以得到的结果会有很高的线性度。若没有该积分器，输出端的输出阻抗会引起V/F电压信号转换产生非线性误差，它使输出电流随输入电压的变化而变化，因而影响转换精度。

作为本实用新型的进一步改进，所述积分器包括运算放大器和电容，所述输出端经电容和运算放大器与输入端连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述运算放大器的型号为LF356。采用此技术方案，常规运算放大器LF356和电容C1构成了一个反积分器，添加进电路中，由于电压信号转化芯片输出端的电流源总是保持地电位，电压不随待测信号源和麦克信号输入接口端的电信号的变化而变化，会使得电压信号转化芯片的信号转换的结果具有更高的线性度，得到的电压信号数据更准确。

作为本实用新型的进一步改进，所述电压信号转化芯片的型号为LM331。所述LM331包含8个引脚，其中引脚1为输出端，引脚7为输入端，所述积分器设在引脚1和引脚7之间。所述LM331另外6个引脚分别为：引脚2为Ref Current基准电流端；引脚3为F_OUT端，即频率输出端；引脚4为接地端；引脚5为R/C端，即接RC定时电路端；引脚6为THR端，即阈值端；引脚8为VS端，即电源端。

LM331是美国NS公司生产的性价比较高的集成芯片，它是当前最简单的一种高精度V/F转换器芯片，将电压信号转换成脉冲频率信号，输出频率严格正比于输入电压。LM331为双列直插式8引脚芯片，线性度好，最大非线性失真小于0.01%，工作频率为0.1 Hz时仍有较好的线性；变换精度高，分辨率可达16位；外接电路简单，并且容易保持转换精度；LM331在4.0V的电压供电的情况下，就可在整个工作温度范围内高精度地工作。

作为本实用新型的进一步改进，所述电信号转化芯片设有F_OUT端和R/C端，所述麦克接口连接端分别与所述电信号转化芯片的F_OUT端和R/C端连接；所述信号采集端与所述电压信号转化芯片的输入端连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：