一種模數(shù)轉(zhuǎn)換電壓采集電路制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)涉及醫(yī)療器械電路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種模數(shù)轉(zhuǎn)換電壓采集電路，包括：電源、單片機、運算放大器U2、電壓采集放大芯片U1、傳感器設(shè)備、電阻以及電容。本實用新型專利技術(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電壓采集電路結(jié)構(gòu)簡單，能消除采集電壓導(dǎo)線阻值以及其它導(dǎo)線阻值的影響，使得采集傳感器輸出電壓的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性較高，適用于LED手術(shù)無影燈、鹵鎢手術(shù)無影燈、電動手術(shù)臺等醫(yī)療器械設(shè)備。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及醫(yī)療器械電路設(shè)計
，具體是一種用于手術(shù)無影燈或電動手術(shù)臺的模數(shù)轉(zhuǎn)換電壓采集電路。
技術(shù)介紹
一般醫(yī)療儀器領(lǐng)域特別是手術(shù)無影燈、電動手術(shù)臺等方面模數(shù)轉(zhuǎn)換電壓采集電路設(shè)計的比較復(fù)雜，而且采集電壓導(dǎo)線有阻值以及其它導(dǎo)線阻值影響，使得模數(shù)轉(zhuǎn)換的結(jié)果不準(zhǔn)確。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于手術(shù)無影燈或電動手術(shù)臺的模數(shù)轉(zhuǎn)換電壓采集電路。該電路結(jié)構(gòu)簡單，能消除采集電壓導(dǎo)線阻值以及其它導(dǎo)線阻值的影響，使得采集傳感器輸出電壓的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性較高。為了達(dá)到上述目的，本技術(shù)提供了一種模數(shù)轉(zhuǎn)換電壓采集電路，包括：電源、單片機、運算放大器U2、電壓采集放大芯片U1、傳感器設(shè)備、電阻以及電容；其中，所述傳感器設(shè)備的信號輸出端OUT通過傳感器采集電阻R1接地；所述傳感器采集電阻R1的一端接到電壓采集放大芯片U1的IN+端，傳感器采集電阻R1的另一端端接到電壓采集放大芯片U1的IN-端，其中電壓采集放大芯片U1的IN+端和IN-端分別是內(nèi)部運算放大器的同相輸入端和反相輸入端；所述電壓采集放大芯片U1的RG+端和RG-端之間接有電壓采集放大芯片放大倍數(shù)電阻R2，電壓采集放大芯片U1的輸出端通過電阻R4接到運算放大器U2的同相輸入端，電壓采集放大芯片U1的輸出端通過電容C1接地；所述運算放大器U2的同相輸入端通過電阻R3接地，運算放大器U2的反相輸入端通過電阻R5接到電源的VIN端，運算放大器U2的反相輸入端通過并聯(lián)的電阻R6和電容C2接到運算放大器U2的輸出端，即運算放大器U2構(gòu)成的是差分比例運算電路；所述運算放大器U2的輸出端通過電阻R7接到單片機VADC端，單片機的VADC端通過電容C3接地，單片機的VREF端接到電源的VIN端。所述電源為直流電源。所述電阻R3＝R4＝R5＝R6。所述電壓采集放大芯片U1為AD8223芯片。本技術(shù)的有益效果是：本技術(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電壓采集電路結(jié)構(gòu)簡單，能消除采集電壓導(dǎo)線阻值以及其它導(dǎo)線阻值的影響，使得采集傳感器輸出電壓的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性較高，適用于LED手術(shù)無影燈、鹵鎢手術(shù)無影燈、電動手術(shù)臺等醫(yī)療器械設(shè)備。附圖說明圖1為本技術(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電壓采集電路原理圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本技術(shù)做進(jìn)一步說明。實施例1：如圖1所示，本技術(shù)的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換電壓采集電路，包括直流電源，單片機，運算放大器U2，電壓采集放大芯片U1，傳感器設(shè)備，電阻以及電容。其中，傳感器設(shè)備的信號輸出端OUT通過傳感器采集電阻R1接地；傳感器采集電阻R1的V1端通過導(dǎo)線接到電路板上電壓采集放大芯片U1的IN+端，傳感器采集電阻R1的V2端通過導(dǎo)線接到電路板上電壓采集放大芯片U1的IN-端，其中電壓采集放大芯片U1的IN+端和IN-端分別是內(nèi)部運算放大器的同相輸入端和反相輸入端；電壓采集放大芯片放大倍數(shù)電阻R2接在電壓采集放大芯片U1的RG+端和RG-端之間，電壓采集放大芯片U1的輸出端V0通過電阻R4接到運算放大器U2的同相輸入端，電壓采集放大芯片U1的輸出端V0通過電容C1接地；運算放大器U2的同相輸入端通過電阻R3接地，運算放大器U2的反相輸入端通過電阻R5接到直流電源的VIN端，運算放大器U2的反相輸入端通過并聯(lián)的電阻R6和電容C2接到運算放大器U2的輸出端，即運算放大器U2構(gòu)成的是差分比例運算電路；運算放大器U2的輸出端通過電阻R7接到單片機VADC端，單片機的VADC端通過電容C3接地，單片機的VREF端接到直流電源的VIN端。傳感器設(shè)備的信號輸出端OUT輸出的信號轉(zhuǎn)換成傳感器采集電阻R1的壓降即V1-V2；由于V1和V2分別通過導(dǎo)線接到電壓采集放大芯片U1的IN+端和IN-端，即電壓采集放大芯片U1內(nèi)部運算放大器的同相輸入端和反相輸入端，由運算放大器的特點“虛斷”可知，V1和V2接到電壓采集放大芯片U1的IN+端和IN-端的兩根導(dǎo)線上的電流幾乎為零，即兩根導(dǎo)線的阻值幾乎沒有影響，V3＝V1,V4＝V2。由電壓采集放大芯片U1的功能可知，V5＝(V3-V4)×(5+80KΩ/R2)，其中電壓采集放大芯片U1為AD8223或具有類似功能的芯片等。由運算放大器的特點“虛斷”以及R3＝R4＝R5＝R6可知，V6＝V5×R3/(R3+R4)＝V5/2；由運算放大器的特點“虛短”可知，V7＝V6＝V5/2；再由運算放大器的特點“虛斷”可知，(VIN-V7)/R5＝(V7-V8)/R6；由單片機VADC管腳特性可知，V8＝V9；由上面這些等式可得，V9＝V8＝VIN-V5，V9＝(V3-V4)×(5+80KΩ/R2)-VIN，即V9＝(V1-V2)×(5+80KΩ/R2)-VIN。由等式V9＝(V1-V2)×(5+80KΩ/R2)-VIN可知，該電路能消除采集電壓導(dǎo)線阻值以及其它導(dǎo)線阻值的影響，只要電阻R2和VIN的精度較高時，采集的電壓準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性較高。本技術(shù)電動手術(shù)臺模數(shù)轉(zhuǎn)換電壓采集電路結(jié)構(gòu)簡單，能消除采集電壓導(dǎo)線阻值以及其它導(dǎo)線阻值的影響，使得采集傳感器輸出電壓的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性較高，適用于LED手術(shù)無影燈、鹵鎢手術(shù)無影燈、電動手術(shù)臺等醫(yī)療器械設(shè)備。以上已對本技術(shù)創(chuàng)造的較佳實施例進(jìn)行了具體說明，但本實用新型創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本技術(shù)創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種模數(shù)轉(zhuǎn)換電壓采集電路，其特征在于：包括：電源、單片機、運算放大器U2、電壓采集放大芯片U1、傳感器設(shè)備、電阻以及電容；其中，所述傳感器設(shè)備的信號輸出端OUT通過傳感器采集電阻R1接地；所述傳感器采集電阻R1的一端接到電壓采集放大芯片U1的IN+端，傳感器采集電阻R1的另一端端接到電壓采集放大芯片U1的IN?端，其中電壓采集放大芯片U1的IN+端和IN?端分別是內(nèi)部運算放大器的同相輸入端和反相輸入端；所述電壓采集放大芯片U1的RG+端和RG?端之間接有電壓采集放大芯片放大倍數(shù)電阻R2，電壓采集放大芯片U1的輸出端通過電阻R4接到運算放大器U2的同相輸入端，電壓采集放大芯片U1的輸出端通過電容C1接地；所述運算放大器U2的同相輸入端通過電阻R3接地，運算放大器U2的反相輸入端通過電阻R5接到電源的VIN端，運算放大器U2的反相輸入端通過并聯(lián)的電阻R6和電容C2接到運算放大器U2的輸出端，即運算放大器U2構(gòu)成的是差分比例運算電路；所述運算放大器U2的輸出端通過電阻R7接到單片機VADC端，單片機的VADC端通過電容C3接地，單片機的VREF端接到電源的VIN端。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種模數(shù)轉(zhuǎn)換電壓采集電路，其特征在于：包括：電源、單片機、
運算放大器U2、電壓采集放大芯片U1、傳感器設(shè)備、電阻以及電容；
其中，所述傳感器設(shè)備的信號輸出端OUT通過傳感器采集電阻R1接地；
所述傳感器采集電阻R1的一端接到電壓采集放大芯片U1的IN+端，傳感器
采集電阻R1的另一端端接到電壓采集放大芯片U1的IN-端，其中電壓采集
放大芯片U1的IN+端和IN-端分別是內(nèi)部運算放大器的同相輸入端和反相
輸入端；
所述電壓采集放大芯片U1的RG+端和RG-端之間接有電壓采集放大芯
片放大倍數(shù)電阻R2，電壓采集放大芯片U1的輸出端通過電阻R4接到運算
放大器U2的同相輸入端，電壓采集放大芯片U1的輸出端通過電容C1接地；
所述運算放大器U2的同相...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐肖敏，鄧集雄，
申請(專利權(quán))人：上海力申科學(xué)儀器有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31