一种稳定性高的信号采集放大器的制作方法

1.本实用新型属于信号采集放大器相关技术领域，具体涉及一种稳定性高的信号采集放大器。


背景技术：

2.在工业控制领域，信号采集和信号处理是实现智能控制的重要基础。在工业应用领域，基于微控制处理器（如stm32单片机）设计的控制系统通常需要采集4-20ma电流信号。目前一大部分企业采取外接采集模块，这不仅增加系统的成本，还造成电路过于冗余。另一部分企业采用处理器自带的adc处理模块的方式，但只能处理0-3.3v范围的电压信号，不能直接把电流信号转电压信号。目前存在的电流信号转电压信号电路较复杂，器件较多，系统能耗较大。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种稳定性高的信号采集放大器，以解决上述背景技术中提出的存在的电流信号转电压信号电路较复杂，器件较多，系统能耗较大问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种稳定性高的信号采集放大器，包括信号采集放大器主体，所述信号采集放大器主体左右两端下侧固定连接有用于安装工作的固定块，所述信号采集放大器主体前后两端设有用于电性连接的接线端，所述信号采集放大器主体前后两端设有用于固定工作和防脱工作的防脱卡箍机构。
5.优选的，所述防脱卡箍机构包括左卡箍臂、右卡箍臂、限位槽、旋转轴、伸缩弹簧和伸缩杆，所述伸缩杆一端固定在信号采集放大器主体外壁，所述伸缩杆前侧外壁分别套接有左卡箍臂和右卡箍臂，且左卡箍臂上侧开设有方便右卡箍臂贯穿以及旋转摆动的限位槽，所述左卡箍臂和右卡箍臂上侧内壁之间设有伸缩杆，所述伸缩杆外壁套接有伸缩弹簧。
6.优选的，所述左卡箍臂和右卡箍臂的上侧形成一个u型空间，所述左卡箍臂和右卡箍臂的下侧形成一个圆形固定空间，所述左卡箍臂的厚度是右卡箍臂厚度的优选的1.5倍。
7.优选的，所述左卡箍臂上侧两端开设有与旋转轴转动连接的旋转圆孔，且两个旋转圆孔与限位槽连通。
8.优选的，所述右卡箍臂上侧开设有与旋转轴转动连接的旋转圆孔，所述右卡箍臂的厚度是限位槽厚度的优选的0.9倍。
9.优选的，所述固定块的厚度为五毫米，所述固定块中间按照前后方向开设有三个固定孔，且相邻两个固定孔之间的距离相等。
10.优选的，所述接线端的个数为两个，且两个接线端分别为输入端和输出端，两个所述接线端均与信号采集放大器主体电性连接。
11.优选的，所述信号采集放大器主体为低成本四路4-20ma电流信号转0.6-3v电压信号的信号采集转换放大器，所述信号采集放大器主体外壁涂有绝缘耐氧化漆层结构。
12.与现有技术相比，本实用新型提供了一种稳定性高的信号采集放大器，具备以下
有益效果：
13.1、本实用新型信号采集放大器电路由四个精密电阻,八个限流电阻，四个稳压二极管，五个滤波电容5，一个lm324四路通道运算放大器组成，布置合理，结构简单，可实现4-20ma电流信号到0.6-3v电压信号的采集转换；
14.2、本实用新型整个采集转换电路，对称性好，结构简单紧凑，方便加工封装，在达到工业控制系统信号采集精度的同时，减少了制造成本，降低了系统能耗；
15.3、本实用新型采集信号经过放大器，起到电压跟随的效果，提高信号采集精度；
16.4、本实用新型信号输出前端接有稳压二极管，可以限制输出信号的电压，有效保护采集设备；
17.5、本实用通过防脱卡箍机构的张开和闭合，就会方便接线端与外部设备的数据线进行电性连接工作，同时也可以对数据线的连接端进行固定工作，避免数据线的连接端发生脱落的现象。
附图说明
18.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：
19.图1为本实用新型提出的一种稳定性高的信号采集放大器结构示意图；
20.图2为本实用新型提出的防脱卡箍机构结构示意图；
21.图3为本实用新型提出的图2的a部分结构示意图；
22.图4为本实用新型提出的信号采集放大器的电路原理图；
23.图5为本实用新型提出的信号采集放大器的应用流程原理图。
24.图中：1、信号采集放大器主体；2、防脱卡箍机构；21、左卡箍臂；22、右卡箍臂；23、限位槽；24、旋转轴；25、伸缩弹簧；26、伸缩杆；3、接线端；4、固定块。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.请参阅图1-图3，本实用新型提供一种技术方案：一种稳定性高的信号采集放大器，包括信号采集放大器主体1，信号采集放大器主体1左右两端下侧固定连接有用于安装工作的固定块4，信号采集放大器主体1前后两端设有用于电性连接的接线端3，信号采集放大器主体1前后两端设有用于固定工作和防脱工作的防脱卡箍机构2；
27.通过按压左卡箍臂21和右卡箍臂22，就会使得伸缩杆26进行收缩工作，同时也会使得伸缩弹簧25进行压缩工作，从而就会左卡箍臂21和右卡箍臂22下部分展开，这样就方便接线端3与外部设备的数据线进行电性连接工作，在完成安装工作之后，通过松开左卡箍臂21和右卡箍臂22，就会使得伸缩弹簧25就会进行伸长工作，从而就会带动伸缩杆26进行伸长工作，同时也会使得左卡箍臂21和右卡箍臂22下部分回收闭合，并且通过左卡箍臂21和右卡箍臂22，就可以对数据线的连接端进行固定工作，避免数据线的连接端发生脱落的
现象。
28.为了进行防脱工作和固定工作，防脱卡箍机构2包括左卡箍臂21、右卡箍臂22、限位槽23、旋转轴24、伸缩弹簧25和伸缩杆26，伸缩杆26一端固定在信号采集放大器主体1外壁，伸缩杆26前侧外壁分别套接有左卡箍臂21和右卡箍臂22，且左卡箍臂21上侧开设有方便右卡箍臂22贯穿以及旋转摆动的限位槽23，左卡箍臂21和右卡箍臂22的上侧形成一个u型空间，左卡箍臂21和右卡箍臂22的下侧形成一个圆形固定空间，左卡箍臂21的厚度是右卡箍臂22厚度的1.5倍，左卡箍臂21上侧两端开设有与旋转轴24转动连接的旋转圆孔，且两个旋转圆孔与限位槽23连通，右卡箍臂22上侧开设有与旋转轴24转动连接的旋转圆孔，右卡箍臂22的厚度是限位槽23厚度的0.9倍，左卡箍臂21和右卡箍臂22上侧内壁之间设有伸缩杆26，伸缩杆26外壁套接有伸缩弹簧25，通过防脱卡箍机构2的张开和闭合，就会方便接线端3与外部设备的数据线进行电性连接工作，同时也可以对数据线的连接端进行固定工作，避免数据线的连接端发生脱落的现象。
29.为了进行安装工作，固定块4的厚度为五毫米，固定块4中间按照前后方向开设有三个固定孔，且相邻两个固定孔之间的距离相等，通过固定块4，可以更好地与外部固定端进行固定安装工作。
30.为了进行电性连接工作和信号传输工作，接线端3的个数为两个，且两个接线端3分别为输入端和输出端，两个接线端3均与信号采集放大器主体1电性连接，通过两个接线端3，可以更好地与外部设备进行电性连接工作，同时也为了更好地进行信号传输工作。
31.为了更好地进行信号采集工作和放大工作，信号采集放大器主体1为低成本四路4-20ma电流信号转0.6-3v电压信号的信号采集转换放大器，信号采集放大器主体1外壁涂有绝缘耐氧化漆层结构，通过信号采集放大器主体1，可以更好地进行信号采集工作和放大工作。
32.本实用新型的工作原理及使用流程：工作人员先通过螺栓，将固定块4与外部固定端进行固定连接工作，然后工作人员再通过对防脱卡箍机构2进行按压操作，就会方便接线端3与外部设备的数据线进行电性连接工作，同时也可以对数据线的连接端进行固定工作，避免数据线的连接端发生脱落的现象，在完成上述工作之后，整个装置就可以投入使用了，在使用的时候，由于信号采集放大器主体1为低成本四路4-20ma电流信号转0.6-3v电压信号的信号采集转换放大器，且电路由四个精密电阻r3/r4/r9/r10、八个限流电阻r1/r2/r5/r6/r7/r8/r11/r12、四个稳压二极管d1/d2/d3/d4、五个滤波电容c1/c2/c3/c4/c5和一个lm324四路通道运算放大器组成；所以信号采集放大器的四路通道的信号转换原理相同，从而信号就会从input_ma0输入，经过精密电阻r3，较优的取值为150欧姆；在经过滤波电容c1和限流电阻r5流入lm324第一通道+a正相管脚3，-a反相管脚2与输出oa管脚1短接，处理的信号从oa管脚1留出，经过r1限流电阻，将信号输出至采集设备；在信号输出前端连接一个稳压二极管，起到限制电压的作用，从而保护采集设备芯片；信号输入范围是4-20ma，精密电阻r3两端电压则为0.6-3v；利用lm324电压跟随的特性，使得输出的信号也为0.6-3v，但功率得到放大，所以接入采集设备时信号压降可以忽略，提高了信号采集精度。
33.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种稳定性高的信号采集放大器，包括信号采集放大器主体（1），其特征在于：所述信号采集放大器主体（1）左右两端下侧固定连接有用于安装工作的固定块（4），所述信号采集放大器主体（1）前后两端设有用于电性连接的接线端（3），所述信号采集放大器主体（1）前后两端设有用于固定工作和防脱工作的防脱卡箍机构（2）。2.根据权利要求1所述的一种稳定性高的信号采集放大器，其特征在于：所述防脱卡箍机构（2）包括左卡箍臂（21）、右卡箍臂（22）、限位槽（23）、旋转轴（24）、伸缩弹簧（25）和伸缩杆（26），所述伸缩杆（26）一端固定在信号采集放大器主体（1）外壁，所述伸缩杆（26）前侧外壁分别套接有左卡箍臂（21）和右卡箍臂（22），且左卡箍臂（21）上侧开设有方便右卡箍臂（22）贯穿以及旋转摆动的限位槽（23），所述左卡箍臂（21）和右卡箍臂（22）上侧内壁之间设有伸缩杆（26），所述伸缩杆（26）外壁套接有伸缩弹簧（25）。3.根据权利要求2所述的一种稳定性高的信号采集放大器，其特征在于：所述左卡箍臂（21）和右卡箍臂（22）的上侧形成一个u型空间，所述左卡箍臂（21）和右卡箍臂（22）的下侧形成一个圆形固定空间，所述左卡箍臂（21）的厚度是右卡箍臂（22）厚度的1.5倍。4.根据权利要求2所述的一种稳定性高的信号采集放大器，其特征在于：所述左卡箍臂（21）上侧两端开设有与旋转轴（24）转动连接的旋转圆孔，且两个旋转圆孔与限位槽（23）连通。5.根据权利要求2所述的一种稳定性高的信号采集放大器，其特征在于：所述右卡箍臂（22）上侧开设有与旋转轴（24）转动连接的旋转圆孔，所述右卡箍臂（22）的厚度是限位槽（23）厚度的0.9倍。6.根据权利要求1所述的一种稳定性高的信号采集放大器，其特征在于：所述固定块（4）的厚度为五毫米，所述固定块（4）中间按照前后方向开设有三个固定孔，且相邻两个固定孔之间的距离相等。7.根据权利要求1所述的一种稳定性高的信号采集放大器，其特征在于：所述接线端（3）的个数为两个，且两个接线端（3）分别为输入端和输出端，两个所述接线端（3）均与信号采集放大器主体（1）电性连接。8.根据权利要求1所述的一种稳定性高的信号采集放大器，其特征在于：所述信号采集放大器主体（1）为低成本四路4-20ma电流信号转0.6-3v电压信号的信号采集转换放大器，所述信号采集放大器主体（1）外壁涂有绝缘耐氧化漆层结构。

技术总结
本实用新型公开一种稳定性高的信号采集放大器，包括信号采集放大器主体，所述信号采集放大器主体左右两端下侧固定连接有用于安装工作的固定块，信号采集放大器电路由四个精密电阻,八个限流电阻，四个稳压二极管，五个滤波电容5，一个LM324四路通道运算放大器组成，布置合理，结构简单，可实现4-20mA电流信号到0.6-3V电压信号的采集转换；整个采集转换电路，对称性好，结构简单紧凑，方便加工封装，在达到工业控制系统信号采集精度的同时，减少了制造成本，降低了系统能耗；新型采集信号经过放大器，起到电压跟随的效果，提高信号采集精度；信号输出前端接有稳压二极管，可以限制输出信号的电压，有效保护采集设备。有效保护采集设备。有效保护采集设备。


技术研发人员：张朋
受保护的技术使用者：上海倍卡福智控技术有限公司
技术研发日：2021.11.02
技术公布日：2022/5/25