1.一種程控多量程采集電路,其特征在于,包括第一輸入信號(hào)調(diào)理電路,第二輸入信號(hào)調(diào)理電路,第三輸入信號(hào)調(diào)理電路,單極性調(diào)整參考Vref電路,用于切換不同量程的輸入信號(hào)調(diào)理電路輸出的信號(hào)量的多路模擬開關(guān)(6),模數(shù)轉(zhuǎn)換器(8)、FPGA芯片(10);所述第一輸入信號(hào)調(diào)理電路,第二輸入信號(hào)調(diào)理電路,第三輸入信號(hào)調(diào)理電路的輸入端分別與信號(hào)源(1)的輸入正、輸入負(fù)相接,單極性調(diào)整參考Vref電路的輸出端分別與所述第一輸入信號(hào)調(diào)理電路,第二輸入信號(hào)調(diào)理電路,第三輸入信號(hào)調(diào)理電路的輸入正相接,所述第一輸入信號(hào)調(diào)理電路,第二輸入信號(hào)調(diào)理電路,第三輸入信號(hào)調(diào)理電路的輸出端分別接所述多路模擬開關(guān)(6)的輸入端,所述多路模擬開關(guān)(6)的輸出端接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(8)的輸入端,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(8)的輸出端與所述FPGA芯片(10)的可編程端口相接,所述FPGA芯片(10)還與所述單極性調(diào)整參考Vref電路、多路模擬開關(guān)(6)相接,用于根據(jù)輸入的電壓范圍,輸出切換控制信號(hào),使所述單極性調(diào)整參考Vref電路的斷開或閉合、使所述多路模擬開關(guān)(6)選擇相應(yīng)的通道輸入、使模數(shù)轉(zhuǎn)換器(8)切換至相應(yīng)的采集量程完成信號(hào)的采集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述程控多量程采集電路,其特征在于,所述第一輸入信號(hào)調(diào)理電路,第二輸入信號(hào)調(diào)理電路,第三輸入信號(hào)調(diào)理電路的電路相同;其中,第一信號(hào)輸入調(diào)理電路均包括有電阻(11),電阻(12),電阻(13),電阻(14)以及一個(gè)運(yùn)算放大器(2);運(yùn)算放大器(2)的輸出端連接多路模擬開關(guān)(6)的輸入端口1;電阻(11),電阻(12)并聯(lián)接入運(yùn)算放大器(2)的輸入正,電阻(11)的另一端接入單極性調(diào)整參考Vref電路的輸出端,電阻(12)的另一端接入信號(hào)源(1)的輸入正,電阻(13)與電阻(14)并聯(lián)接入運(yùn)算放大器(2)的輸入負(fù),電阻(13)的另一端接入信號(hào)源(1)的輸出負(fù),電阻(14)的另一端連接運(yùn)算放大器(2)的輸出端;
所述第二輸入信號(hào)調(diào)理電路包括有電阻(15),電阻(16),電阻(17),電阻(18)及運(yùn)算放大器(3),運(yùn)算放大器(3)的 輸出端連接多路模擬開關(guān)(6)的輸入端口2;
所述第三輸入信號(hào)調(diào)理電路包括電阻(19),電阻(20),電阻(21),電阻(22)及運(yùn)算放大器(4),運(yùn)算放大器(4)的輸出連接多路模擬開關(guān)(6)的輸入端口3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述程控多量程采集電路,其特征在于,所述單極性調(diào)整參考Vref電路包括輸出端與三個(gè)輸入信號(hào)調(diào)理電路的輸入正相連接的運(yùn)算放大器(5),電阻(23),電阻(24),電阻(25),單路模擬開關(guān)(7),電壓基準(zhǔn)源(9);電阻(23)與電阻(24)并聯(lián)接入運(yùn)算放大器(5)的輸入負(fù),電阻(23)的另一端接入運(yùn)算放大器(5)的輸出端,電阻(24)的另一端連接單路模擬開關(guān)(7)的輸出端,單路模擬開關(guān)(7)的輸入端連接電壓基準(zhǔn)源(9)的輸出端,電阻(25)的一端連接運(yùn)算放大器(5)的輸入正,電阻(25)的另一端連接信號(hào)地,單路模擬開關(guān)(7)與FPGA芯片(10)相連接,由FPGA芯片(10)根據(jù)輸入的電壓范圍,輸出切換控制信號(hào),使所述單路模擬開關(guān)(7)斷開或閉合,從而使單極性調(diào)整參考Vref電路實(shí)現(xiàn)斷開或閉合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述程控多量程采集電路,其特征在于,所述電阻(23),電阻(24),電阻(25)的阻值相等,所述單極性調(diào)整參考Vref電路使輸入信號(hào)調(diào)理電路的輸入輸出關(guān)系如下:
Vo = K*(Vi+-Vi-)+Vref;
其中,Vo為輸入信號(hào)調(diào)理電路中運(yùn)算放大器(2)、運(yùn)算放大器(3)、運(yùn)算放大器(4)的輸出電壓;Vi+為信號(hào)源(1)的輸出正;Vi-為信號(hào)源(1)的輸出負(fù);K為輸入信號(hào)調(diào)理電路中的放大系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述程控多量程采集電路,其特征在于,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(8)的輸入范圍為±10V和±5V;其中,
第一輸入信號(hào)調(diào)理電路的放大系數(shù)是1,當(dāng)輸入信號(hào)滿足雙極性±10V或單極性0~10V時(shí)選用;
第二輸入信號(hào)調(diào)理電路的放大系數(shù)是2,當(dāng)輸入信號(hào)滿足雙極性±5V或單極性0~5V時(shí)選用;
第三輸入信號(hào)調(diào)理電路的放大系數(shù)是0.5,當(dāng)輸入信號(hào)滿足雙極性±20V或單極性0~20V時(shí)選用。