[实用新型]一种测电容变化用多路DA—AD采集电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电容变化电路，具体是一种测电容变化用多路DA—AD采集电路。

背景技术

在传感器原理的研究中，对于用测量电极之间电容变化大小来计算电极板之间距离的变化大小的物理原理，其应用于传感器的场合有很多，具体测电容变化电路也是五花八门、各有特点，普遍存在的问题是电路复杂，且造价较高。

专利号为201310259545X的中国专利公开一种电压型超级电容检测电路，该电路是用可控分压电路检测由多个超级电容器组并联组成的超级电容器，具有在线检测的特点，但该电路一次只能检测一个电容，不能实现多路电容检测，且难以实现定量判定。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种测电容变化用多路DA—AD采集电路。该采集电路通过将MCU微控制器与多路复用器连接，能够同时测量多路电容变化，在实际采集测试中采集频率稳定且迅速，成本低，具有很好的市场投放价值。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种测电容变化用多路DA—AD采集电路，其特征在于该采集电路包括电源模块、AD多路通道采集模块、RS232通信模块、MCU微控制器、DA多路通道输出模块和显示屏；所述电源模块为整个采集电路供电；在AD多路通道采集模块和DA多路通道输出模块之间连接待测电容；所述MCU微控制器分别与DA多路通道输出模块、RS232通信模块和AD多路通道采集模块连接；所述RS232通信模块的输出端与显示屏连接；

所述AD多路通道采集模块包括n个输入八通道多路复用器，n为自然数，在n个输入八通道多路复用器与MCU微控制器的AD端口的n个通道之间分别连接一个二级运算放大器，每个二级运算放大器均由两个一级运算放大器构成；所述n个输入八通道多路复用器采取并联方式连接，且每个输入八通道多路复用器的每个通道均并联一个采样电阻，选择输入八通道多路复用器的数字信号通道，采集采样电阻的电压；

所述DA多路通道输出模块包括n个输出八通道多路复用器，在MCU微控制器的DA端口与n个输出八通道多路复用器之间连接一个一级运算放大器接；所述n个输出八通道多路复用器采取并联方式连接，用来选择数字信号通路为相应的待测电容输出正弦电压。

本实用新型由于采用以上技术方案，具有以下优点和积极效果：

1)本实用新型利用相移电路(RC电路)原理达到了采集电容变化的效果，为传感器领域中利用电容变化反应其他因素变化的传感原理作出了贡献；

2)本实用新型可制作性好，成品易制作且造价低廉，具有良好的经济性；

3)本实用新型采用多个复用器进行AD多路采集，可以快速采集多达8n路电容变化信号，当有四个复用器时，可快速采集32路电容变化，且采集频率跨度大，能适应多数场合的采集速率要求。

附图说明

图1为本实用新型测电容变化用多路DA—AD采集电路整体结构示意图；

图2为本实用新型采集电容变化的等效原理示意图；

图中：1、电源模块；2、AD多路通道采集模块；3、RS232通信模块；4、MCU微控制器；5、DA多路通道输出模块；6、电容阻抗；7、电容；8、电压表；9、采样电阻；10、交流电源；11、显示屏。

具体实施方式

下面给出本实用新型的具体实施例，具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型，但不限制本申请权利要求的保护范围。

本实用新型测电容变化用多路DA—AD采集电路(简称采集电路，参见图1)包括电源模块1、AD多路通道采集模块2、RS232通信模块3、MCU微控制器4、DA多路通道输出模块5和显示屏11；所述电源模块1为整个采集电路供电；在AD多路通道采集模块2和DA多路通道输出模块5之间连接待测电容；所述MCU微控制器4分别与DA多路通道输出模块5、RS232通信模块3和AD多路通道采集模块2连接；所述RS232通信模块3的输出端与显示屏11连接；

所述AD多路通道采集模块2包括n个输入八通道多路复用器，n为自然数，在n个输入八通道多路复用器与MCU微控制器的AD端口的n个通道之间分别连接一个二级运算放大器，每个二级运算放大器均由两个一级运算放大器构成；所述n个输入八通道多路复用器采取并联方式连接，且每个输入八通道多路复用器的每个通道均并联一个采样电阻，选择输入八通道多路复用器的数字信号通道，采集采样电阻的电压；