[发明专利]一种兼容电流和电压输入的信号采集电路

说明书

本发明公开了一种兼容电流和电压输入的信号采集电路，包括：信号输入端、采样电阻R_S、滤波电容C₁、电压跟随电路、同相比例放大电路、滤波电容C₂及信号输出端；信号输入端分别与采样电阻R_S、滤波电容C₁及电压跟随电路的输入端连接，采样电阻R_S的另一端和滤波电容C₁的另一端均接地，电压跟随电路的输出端与同相比例放大电路的输入端连接，同相比例放大电路的输出端分别与滤波电容C₂及所述信号输出端连接，滤波电容C₂的另一端接地。该信号采集电路可以完成±10V电压信号的采集，也可完成0‑20mA电流信号的采集，可将采集的信号转换为0～2.5V范围的信号输出。

技术领域

本发明涉及信号采集电路技术领域，具体涉及一种兼容电流和电压输入的信号采集电路。

背景技术

目前，工控领域所使用的传感器和仪表的输出信号形式一般为标准的4-20mA电流信号，或1-5V电压信号，但有些情况下，还会存在其它电流或电压范围的信号，比如0-20mA、0-10V等。通常，工业现场会使用PLC(Programmable Logic Controller，可编程控制器件)或其它采集模块，对这些传感器输出的信号进行采集。但是，现有的PLC或其它采集模块通常一个采集通道只能完成一种性质信号的采集(电流或电压中的一种)，而且输入信号的范围有限。这就要求在使用时必须事先知道传感器的类型、特性、信号输出形式等多种信息，大大降低了采集模块的通用性，同时增加了接线的复杂性。

发明内容

本发明实施例提供一种兼容电流和电压输入的信号采集电路，用于同时兼容工控标准电流和电压信号，使得采集模块在使用时无需考虑输入信号的形式，只要信号范围符合要求即可直接接入。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种兼容电流和电压输入的信号采集电路，包括：信号输入端、采样电阻R_S、滤波电容C₁、电压跟随电路、同相比例放大电路、滤波电容C₂及信号输出端；所述信号输入端分别与采样电阻R_S、滤波电容C₁及电压跟随电路的输入端连接，采样电阻R_S的另一端和滤波电容C₁的另一端均接地，电压跟随电路的输出端与同相比例放大电路的输入端连接，同相比例放大电路的输出端分别与滤波电容C₂及所述信号输出端连接，滤波电容C₂的另一端接地；所述同相比例放大电路，用于将0-20mA或0-10V信号输入转换为1.25V-2.5V范围的信号输出，或者，将-10V-0信号输入转换为0-1.25V范围的信号输出。

可选的，所述电压跟随电路由运算放大器F₁构成，F₁的正极输入端连接所述信号输出端，F₁的负极输入端连接其输出端。

可选的，所述同相比例放大电路包括：运算放大器F₂、电阻R₁、R₂、R₃和R_f以及-10V电压源；运算放大器F₂的正极输入端通过电阻R₂与F₁的输出端连接；运算放大器F₂的负极输入端通过电阻R₁与-10V电压源连接；电阻R₃的一端与F₂的正极输入端连接，另一端接地；电阻R_f的一端与F₂的负极输入端连接，另一端与F₂的输出端连接。