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单路模拟信号输入通道检测多种信号重大问题

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lukang1|  楼主 | 2019-7-26 09:22 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
最近有接到一个新的功能需求,感觉蛮少见的,要求支持两路模拟信号检测,每一路要可通过软件配置检测信号的类型:电压信号、电流信号、电阻型信号。
1,电压信号检测:可检测0——5V电压信号,最大可承受36V电压冲击;
2,电流信号检测:可检测4——20ma的电流信号,最大可承受36V电压冲击;
3,电阻型信号检测:可检测常见电阻型传感器的电阻信号
     这个难到我了,这些模拟信号要是分开来测倒不是什么大问题,但是这里只能通过一个通道,不知道该怎么处理。
    我初步的想法是需要一个类似一个单刀三掷的开关,开关能程控,经过开关分成三路接到MCU的三个ADC引脚上,当外部是电压信号时,MCU通过GPIO控制开关切到电压采集通道,当外部是电流信号时,MCU通过GPIO控制开关切到电流采集通道等。问题是,有这种开关芯片吗?
   大侠们,赐教啊!

框图.jpg (46.07 KB )

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blade55 2019-7-26 11:23 回复TA
对外一个检测口,进去电压,电流两套测量电路,这样电阻测量也有了。 

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沙发
funior| | 2019-7-26 09:57 | 只看该作者
模拟开关啊,这种东西很常见,4选一模拟开关

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板凳
wh6ic| | 2019-7-26 10:52 | 只看该作者
继电器切换或者分立MOS管切换吧,耐压那么高的模拟开关不大好找,大概率也比较贵。看需求这个输入类型就不可能是频繁变动的,继电器切换足够了

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地板
R2D2| | 2019-7-26 13:55 | 只看该作者
几百伏用模拟开关有什么不好切换,要找那么高耐压的模拟开关只能说明你水平太差了。
https://bbs.21ic.com/icview-2631320-1-2.html

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5
R2D2| | 2019-7-26 13:55 | 只看该作者
6
cjseng| | 2019-7-26 14:23 | 只看该作者
我觉得用干簧继电器切换就好了,体积小、易驱动,接触电阻小,简单直观不费脑。

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7
512870372| | 2019-7-26 15:41 | 只看该作者
电流信号通过电阻转化为电压信号;热明电阻工业上分为2线,3线,4线制,电阻信号通过已知的电流信号转换为电压信号。常见的电压电流可以用一个adc通道,电阻再用一个,当然你也可以试下3个共用一个通道。电流别流过模拟开关。

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funior| | 2019-7-26 16:56 | 只看该作者
funior 发表于 2019-7-26 09:57
模拟开关啊,这种东西很常见,4选一模拟开关

前提是你把不同信号的处理电路在模拟开关之前都做好,接入模拟开关的都是适用于ADC的统一电平信号

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zyj9490 2019-7-26 18:14 回复TA
糸统级思维 
9
R2D2| | 2019-7-26 17:46 | 只看该作者

0~5V和4~20mA的切换根本不需要软件,接线的时候注意下就行了。电压接1~3,电流还是接1~3,用线短接1~2。

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512870372 2019-7-27 10:16 回复TA
@cjseng :审题,没说同时测量 
cjseng 2019-7-26 20:44 回复TA
@R2D2 :对于确定的输入信号,你这么接没问题,对于未知的输入,你何以确定可以将两路信号直接共地? 
R2D2 2019-7-26 19:43 回复TA
@cjseng :PLC里面就是这么接的,人家都没问题,就你矫情。 
zyj9490 2019-7-26 19:31 回复TA
电压信号时,不能接250欧电阻,负载太重。 
cjseng 2019-7-26 19:29 回复TA
不好,现场可能存在0~5V和4-20mA信号不能共地的问题。 
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混子黄| | 2019-7-26 18:09 | 只看该作者
本帖最后由 混子黄 于 2019-7-26 18:10 编辑

看看大家有什么办法。

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zyj9490| | 2019-7-26 18:12 | 只看该作者
无源传感器只不过还要加个驱动而已。好一点方案用信号继电器,差一点用模拟开关。驱动信号,输入信号(电压,还是电流),有一个选择级。

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R2D2| | 2019-7-26 19:13 | 只看该作者
看来电压电流兼容问题被我解决了,那么就剩电阻了,楼主不知道传感器电阻范围?连这个都不知道那就做不了了。

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512870372| | 2019-7-26 19:38 | 只看该作者
R2D2 发表于 2019-7-26 19:13
看来电压电流兼容问题被我解决了,那么就剩电阻了,楼主不知道传感器电阻范围?连这个都不知道那就做不了了 ...

PLC上就是这么接的,关键别人说的是软件切换,那就意味着输入端点是相同的

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R2D2| | 2019-7-26 19:40 | 只看该作者
512870372 发表于 2019-7-26 19:38
PLC上就是这么接的,关键别人说的是软件切换,那就意味着输入端点是相同的 ...

那你把2藏起来不引出,用继电器短路1、2就完成了电压到电流的转换。

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lukang1|  楼主 | 2019-8-1 23:53 | 只看该作者
感谢大家的回复,用继电器可能不是太合适,板子密度很高,容不下继电器这么大的神,目前相对合适一点的方案可能就是模拟开关了,哎,客户只知道提需求,就说要,具体什么电阻信号不知道,我现在能做的就是确定做的思路,通过模拟开关的话我初步想的是这么个思路啊,不知道行不行啊

1,当外部是电压信号量时,控制开关切到最上面这条通路,经过检测电路(电阻分压)匹配给到AD1来检测

2,当外部是电流信号量时,控制开关切到中间这条通路,经过检测电路(AD2输入端为高阻抗,电流基本上通过电阻到地,电阻分压)匹配给到AD2来检测,最后换算出电流值。

3,当外部是电阻信号量时,控制开关切到最下面这条通路,板子内部同时提供一个电源,还是通过分压的方式检测外部的电阻信号阻值,匹配给到AD3来检测。

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fzyuan 2019-8-3 15:49 回复TA
不靠谱的。 请参考R2D2的建议。 
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cjseng| | 2019-8-2 00:13 | 只看该作者
lukang1 发表于 2019-8-1 23:53
感谢大家的回复,用继电器可能不是太合适,板子密度很高,容不下继电器这么大的神,目前相对合适一点的方案 ...

似乎有点不妥,最好是在模拟开关之前变成电压信号,因为模拟开关有导通电阻的。

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yanwen217| | 2019-8-2 09:01 | 只看该作者
lukang1 发表于 2019-8-1 23:53
感谢大家的回复,用继电器可能不是太合适,板子密度很高,容不下继电器这么大的神,目前相对合适一点的方案 ...

问题是系统如何判断前面来的信号是电压还是电流还是电阻?

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lukang1|  楼主 | 2019-8-2 10:00 | 只看该作者
cjseng 发表于 2019-8-2 00:13
似乎有点不妥,最好是在模拟开关之前变成电压信号,因为模拟开关有导通电阻的。 ...

如果选的模拟开关导通电阻足够小,后续再软件层面上做一些修正是不是就可以

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lukang1|  楼主 | 2019-8-2 10:02 | 只看该作者
yanwen217 发表于 2019-8-2 09:01
问题是系统如何判断前面来的信号是电压还是电流还是电阻?

不需要判断,他们的要求是要求可配置,那就是说如果现在外面的是电阻信号,那我就需要通过指令设置先设置成采集电阻信号,如果是电压,那就设置成电压采集,预先必须要告诉我你要采集的是什么信号,没法做法自动识别的

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512870372| | 2019-8-2 11:36 | 只看该作者
lukang1 发表于 2019-8-1 23:53
感谢大家的回复,用继电器可能不是太合适,板子密度很高,容不下继电器这么大的神,目前相对合适一点的方案 ...

兄弟,楼上说的完全对你没影响啊,那你何必来问呢;再说下,要做成合格的产品的话,运放是要的

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