專利名稱：電阻應變調理器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種應變調理器，尤其涉及一種電阻應變調理器。
背景技術：
目前常見的電阻應變調理器體積較大，不易攜帶，也不利于多節點分布式測量或成組測量，而且放大倍數較小或放大倍數單一，不能滿足微小應變量的放大操作，另外，現有的應變調理器輸出形式單一，只能輸出應變電壓信號，不利于工業實際應用。
發明內容
針對目前電阻應變調理器放大倍數較小或放大倍數單一以及只能輸出應變電壓信號的問題，本發明提供一種電阻應變調理器，可以實現較大的放大倍數，并且有較多的放大倍數可以選擇，還能輸出應變電流信號。一種電阻應變調理器，包括:用于輸入微小電壓信號的輸入模塊、用于調節放大倍數并放大微小電壓信號的程控增益模塊、用于將放大后的微小電壓信號轉換成電流信號的電壓電流轉換模塊以及用于輸出放大后的微小電壓信號以及轉換后的電流信號的輸出模塊，程控增益模塊包括輸入端和第一輸出端和第二輸出端，程控增益模塊的輸入端與輸入模塊相連，輸出模塊與程控增益模塊的第一輸出端相連，電壓電流轉換模塊的輸入端與程控增益模塊的第二輸出端相連，電壓電流轉換模塊的輸出端與輸出模塊相連。進一步地，輸入模塊為RJ45接口。進一步地，輸出模塊為RJ45接口。進一步地，程控增益模塊采用可編程模擬信號調節器。進一步地，電阻應變調理器還包括用于對所述放大后的微小電壓信號進行信號處理的處理器以及用于將處理后的信號進行電平轉換的電平轉換模塊，處理器的輸入端與程控增益模塊的第一輸出端相連，處理器的輸出端與電平轉換模塊的輸入端相連，電平轉換模塊的輸出端與輸出模塊相連。進一步地，處理器包括模數轉換模塊和并串轉換模塊，模數轉換模塊的輸入端為處理器的輸入端，并串轉換模塊的輸出端為處理器的輸出端，模數轉換模塊的輸出端與并串轉換模塊的輸入端相連，模數轉換模塊用于將放大后的微小電信號進行模/數轉換，并串轉換模塊用于對模/數轉換后的信號進行并串轉換。進一步地，電平轉換模塊為MAX3078E芯片。 進一步地，微小電壓信號為電阻橋信號。本發明提供的一種電阻應變調理器，通過程控增益模塊調節放大倍數和放大微小電壓信號，放大倍數可以通過程序調節，在大范圍內多個放大倍數可供選擇，解決現有的電阻應變調理器放大倍數較小和放大倍數單一的問題，具備電壓輸出和電流輸出兩種形式，以滿足工業的實際應用。
圖1為本發明提供的一種電阻應變調理器的結構示意圖。圖2為本發明提供的一種電阻應變調理器另一實施例的結構示意圖。
具體實施例方式下面參照附圖來說明本發明的實施例。在本發明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或者更多個其他附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意，為了清楚目的，附圖和說明中省略了與本發明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。如附圖1所不,一種電阻應變調理器,包括:用于輸入微小電壓信號的輸入模塊1、用于調節放大倍數并放大微小電壓信號的程控增益模塊2、用于將放大后的微小電壓信號轉換成電流信號的電壓電流轉換模塊6以及用于輸出放大后的微小電壓信號以及轉換后的電流信號的輸出模塊3，程控增益模塊2包括輸入端、第一輸出端和第二輸出端，程控增益模塊2的輸入端與輸入模塊I相連，輸出模塊3與程控增益模塊2的第一輸出端相連，電壓電流轉換模塊6的輸入端與程控增益模塊2的第二輸出端相連，電壓電流轉換模塊6的輸出端與輸出模塊3相連。優選地，輸入模塊I和輸出模塊3均采用體積小、成本低的RJ45接口，有利于實現多節點的分布式測量。優選地，程控增益模塊2采用可編程模擬信號調節器，可編程模擬信號調節器能將微弱的電壓信號進行放大輸出，還具有誤差補償等功能。可選地，微小電壓信號為電阻橋信號。以電阻橋信號為例，電阻橋產生的微小應變電壓信號從輸入模塊I輸入，程控增益模塊2放大之后從程控增益模塊2的第一輸出端輸出，最后由輸出模塊3輸出一個放大后的電壓信號。電壓電流轉換模塊6采用電壓電流轉換器。電阻橋產生的微小應變電壓信號從輸入模塊I輸入，程控增益模塊2放大之后經過電壓電流轉換模塊6轉換成4-20mA的電流，由輸出模塊3輸出，輸出為電流信號。如附圖2所示，本發明提供的電阻應變調理器還包括處理器4和電平轉換模塊5，其中處理器4用于將放大后的微小電壓信號進行信號處理，處理器4的輸入端與程控增益模塊2的第一輸出端相連，處理器4的輸出端與電平轉換模塊5的輸入端相連，電平轉換模塊5的輸出端與輸出模塊3相連。處理器4包括模數轉換模塊41和并串轉換模塊42，模數轉換模塊41的輸入端為處理器4的輸入端，并串轉換模塊42的輸出端為處理器4的輸出端,模數轉換模塊41的輸出端與并串轉換模塊42的輸入端相連。優選地，處理器4采用C8051F530單片機，片內具有模數轉換模塊，以實現對放大后的電阻橋信號進行模數轉換，同時片內還具有并串轉換模塊，將模數轉換后的信號進行并串轉換。電平轉換模塊5采用MAX3078E。以電阻橋信號為例，電阻橋產生的微小應變電壓信號從輸入模塊I輸入，程控增益模塊2放大之后經過模數轉換模塊41進行模數轉換以及并串轉換模塊42進行并串轉換由串口輸出，再經過電平轉換模塊5進行電平轉換，并通過RS485電纜進行遠程傳輸，由輸出模塊3輸出。電阻橋產生的微小應變電壓信號從輸入模塊1，即RJ45接口輸入，經過程控增益模塊2放大到所需的倍數，從程控增益模塊2輸出的信號分為兩路:一路作為電壓信號直接由輸出模塊3輸出，或者經過處理器4進行模數轉換和并串轉換由串口輸出，通過電平轉換模塊5進行電平轉換，再通過RS485電纜進行遠程傳輸，最后由輸出模塊3輸出；另一路經過電壓電流轉換模塊6轉換成電流信號由輸出模塊3輸出。本發明提供的一種電阻應變調理器，通過程控增益模塊調節放大倍數和放大微小電壓信號，可分辨最小為2.SuV的微小電壓信號，放大倍數可以通過程序調節，在大范圍內多個放大倍數可供選擇，放大倍數在2.6667-1152范圍內可選擇，以適應不同的應用領域不同的微小信號的增益控制，解決現有的電阻應變調理器放大倍數較小和放大倍數單一的問題；應變測量信號可以通過RS485電纜進行遠程傳輸，保證信號的精度；此外，還具備電壓輸出和電流輸出兩種形式，以滿足工業的實際應用。雖然已經詳細說明了本發明及其優點，但是應當理解在不超出由所附的權利要求所限定的本發明的精神和范圍的情況下可以進行各種改變、替代和變換。而且，本申請的范圍不僅限于說明書所描述的過程、設備、手段、方法和步驟的具體實施例。本領域內的普通技術人員從本發明的公開內容將容易理解，根據本發明可以使用執行與在此所述的相應實施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結果的、現有和將來要被開發的過程、設備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權利要求旨在在它們的范圍內包括這樣的過程、設備、手段、方法或者步驟。
權利要求
1.一種電阻應變調理器，其特征在于，所述電阻應變調理器包括:用于輸入微小電壓信號的輸入模塊、用于調節放大倍數并放大微小電壓信號的程控增益模塊、用于將放大后的微小電壓信號轉換成電流信號的電壓電流轉換模塊以及用于輸出放大后的微小電壓信號以及轉換后的電流信號的輸出模塊，所述程控增益模塊包括輸入端和第一輸出端和第二輸出端，所述程控增益模塊的輸入端與輸入模塊相連，所述輸出模塊與程控增益模塊的第一輸出端相連，所述電壓電流轉換模塊的輸入端與所述程控增益模塊的第二輸出端相連，所述電壓電流轉換模塊的輸出端與輸出模塊相連。
2.根據權利要求1所述的電阻應變調理器，其特征在于，所述輸入模塊為RJ45接口。
3.根據權利要求1所述的電阻應變調理器，其特征在于，所述輸出模塊為RJ45接口。
4.根據權利要求1所述的電阻應變調理器，其特征在于，所述程控增益模塊采用可編程模擬信號調節器。
5.根據權利要求1所述的電阻應變調理器，其特征在于，所述電阻應變調理器還包括用于對所述放大后的微小電壓信號進行信號處理的處理器以及用于將處理后的信號進行電平轉換的電平轉換模塊，所述處理器的輸入端與所述程控增益模塊的第一輸出端相連，所述處理器的輸出端與所述電平轉換模塊的輸入端相連，所述電平轉換模塊的輸出端與所述輸出模塊相連。
6.根據權利要求5所述的電阻應變調理器，其特征在于，所述處理器包括模數轉換模塊和并串轉換模塊，所述模數轉換模塊的輸入端為所述處理器的輸入端，所述并串轉換模塊的輸出端為所述處理器的輸出端，所述模數轉換模塊的輸出端與所述并串轉換模塊的輸入端相連，所述模數轉換模塊用于將所述放大后的微小電壓信號進行模/數轉換，所述并串轉換模塊用于對模/數轉換后的信號進行并串轉換。
7.根據權利要求5所述的電阻應變調理器，其特征在于，所述電平轉換模塊為MAX3078E 芯片。
8.根據權利要求1所述的電阻應變調理器，其特征在于，所述微小電壓信號為電阻橋信號。
全文摘要
本發明提供一種電阻應變調理器，包括輸入模塊、程控增益模塊、電壓電流轉換模塊和輸出模塊，通過程控增益模塊調節放大倍數和放大微小電信號，放大倍數可以通過程序調節，在大范圍內多個放大倍數可供選擇，解決現有的電阻應變調理器放大倍數較小和放大倍數單一的問題，并且具備電壓輸出和電流輸出兩種形式，以滿足工業的實際應用。
文檔編號H03G3/20GK103199811SQ201210003998
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者陳光柱, 徐世昌, 馬恩云, 孫嫻, 田龍 申請人:北京泛華恒興科技有限公司