光电信号采集器的制作方法

1.本实用新型涉及采集器领域，尤其是光电信号采集器。


背景技术：

2.光电转换的原理，是将光信号通过光敏元件转换为电信号。现有的pd阵列采集为单通道多个模数转换模块，这种结构信号转换过程较复杂，没有模数信号隔离功能，出现信号干扰现象，使其与芯片的信息交互不可靠、不稳定。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：为了解决背景技术中描述的技术问题，本实用新型提供了一种光电信号采集器。采用pd阵列组合件整片采集光信号，克服了通道间间隙问题。集成电路模数转换器对光模拟信号进行数字化处理，信号转换过程结构简单。模数转换器通过光耦的信号单向传输与对应的控制芯片实现数字信号传输和控制，同时进行了电气信号隔离，提高光电信号转换器的可靠性和抗干扰能力。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种光电信号采集器，包括光信号采集模块、模数转换器u1、数字信号传输通道、电源、控制芯片，所述光信号采集模块与模数转换器u1相连，模数转换器u1与数字信号传输通道相连，数字信号传输通道与控制芯片相连，模数转换器u1和数字信号传输通道均电连接在电源上，光信号采集模块使用pd阵列组合件。
6.具体地，所述光信号采集模块有16个通道，pd阵列组合件的引脚连接到模数转换器u1的输入端。
7.具体地，所述模数转换器u1一侧的输入端接口in连接到光信号采集模块，模数转换器u1另一侧的输出端口dout连接到数字信号传输通道。
8.具体地，所述数字信号传输通道由电阻r1、泄放电阻r2、限流电阻r3、驱动器u3、光耦u4、去耦电容c2、耦合电容c4、旁路电容c55组成，限流电阻r3一端连接模数转换器u1的输出端口dout，限流电阻r3另一端连接驱动器u3的输入端a，驱动器u3的输出端y连接泄放电阻r2一端和耦合电容c4一端，泄放电阻r2另一端和耦合电容c4另一端连接光耦u4的引脚3，驱动器u3的vcc接口连接高电压3v3、旁路电容c55一端、光耦u4的引脚1，光耦u4的vdd端连接电源d3v3和去耦电容c2，光耦u4的引脚5连接电阻r1。
9.本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种光电信号采集器。采用pd阵列组合件整片采集光信号，克服了通道间间隙问题。集成电路模数转换器对光模拟信号进行数字化处理，信号转换过程结构简单。模数转换器通过光耦的信号单向传输与对应的控制芯片实现数字信号传输和控制，同时进行了电气信号隔离，提高光电信号转换器的可靠性和抗干扰能力。
附图说明
10.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
11.图1是本实用新型的框架图；
12.图2是本实用新型的光信号采集模块的电路图；
13.图3是本实用新型的模数转换器u1的电路图；
14.图4是本实用新型的数字信号传输通道的电路图；
具体实施方式
15.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
16.图1是本实用新型的框架图；图2是本实用新型的光信号采集模块的电路图；
17.图3是本实用新型的模数转换器u1的电路图；图4是本实用新型的数字信号传输通道的电路图；
18.如附图1所示，一种光电信号采集器，包括光信号采集模块、模数转换器u1、数字信号传输通道、电源、控制芯片，所述光信号采集模块与模数转换器u1相连，模数转换器u1与数字信号传输通道相连，数字信号传输通道与控制芯片相连，模数转换器u1和数字信号传输通道均电连接在电源上，光信号采集模块使用pd阵列组合件。
19.转接器的电源部分由外部提供直流24v，通过各降压调节稳压器进行降压操作，提供元器件所需的超低噪声电源。转接器先进行光信号采集，通过模数转换器u1进行信号数字化处理后，开始信号传输，将所获取的信号传递给控制芯片进行信号判断。同时，控制芯片的时钟、复位等控制信号也会通过数字信号传输通道到达模数转换器u1，实现工作状态控制。
20.如附图2所示，光信号采集模块有16个通道，pd阵列组合件的引脚连接到模数转换器u1的输入端。
21.如附图3所示，模数转换器u1一侧的输入端接口in连接到光信号采集模块，模数转换器u1另一侧的输出端口dout连接到数字信号传输通道。
22.模数转换器u1由电源部分提供所需工作电压，左侧输入端接口in接收采集到的光模拟信号，经模数转换器u1内部模数转换处理后，右侧输出端口dout传输出数字信号。右侧上端则接收控制芯片的时钟、复位等控制信号。
23.如附图4所示，数字信号传输通道由电阻r1、泄放电阻r2、限流电阻r3、驱动器u3、光耦u4、去耦电容c2、耦合电容c4、旁路电容c55组成，限流电阻r3一端连接模数转换器u1的输出端口dout，限流电阻r3另一端连接驱动器u3的输入端a，驱动器u3的输出端y连接泄放电阻r2一端和耦合电容c4一端，泄放电阻r2另一端和耦合电容c4另一端连接光耦u4的引脚3，驱动器u3的vcc接口连接高电压3v3、旁路电容c55一端、光耦u4的引脚1，光耦u4的vdd端连接电源d3v3和去耦电容c2，光耦u4的引脚5连接电阻r1。
24.驱动器u3为漏极开路输出的单路驱动器，可实现信号的高低电平转换。驱动器u3的电源vcc接口和光耦u4的电源vdd接口接到对应的电压，旁路电容c55和去耦电容c2起滤波作用。前端模数转换器u1的输出端口dout经过限流电阻r3后，接到驱动器u3的输入端a，输出端y输出对应的电平信号。信号经过耦合电容c4后传输到光耦u4的引脚3，电容c4并联
一个泄放电阻r2，作用是对耦合电容c4断电后，为耦合电容c4所储存的剩余电荷提供一个泄放通道。光耦u4的引脚1接高电压3v3，当引脚3的信号为低电平信号时，两个引脚形成满足光耦内部发光二极管工作条件的电压差，光耦u4的引脚5由输出高电平转为低电平有效信号，并传输到控制芯片。该通道也用于控制芯片的控制信号传送到模数转换器u1上，控制工作状态。
25.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。


技术特征：
1.一种光电信号采集器，其特征是，包括光信号采集模块、模数转换器u1、数字信号传输通道、电源、控制芯片，所述光信号采集模块与模数转换器u1相连，模数转换器u1与数字信号传输通道相连，数字信号传输通道与控制芯片相连，模数转换器u1和数字信号传输通道均电连接在电源上，光信号采集模块使用pd阵列组合件。2.根据权利要求1所述的光电信号采集器，其特征在于：所述光信号采集模块有16个通道，pd阵列组合件的引脚连接到模数转换器u1的输入端。3.根据权利要求1所述的光电信号采集器，其特征在于：所述模数转换器u1一侧的输入端接口in连接到光信号采集模块，模数转换器u1另一侧的输出端口dout连接到数字信号传输通道。4.根据权利要求3所述的光电信号采集器，其特征在于：所述数字信号传输通道由电阻r1、泄放电阻r2、限流电阻r3、驱动器u3、光耦u4、去耦电容c2、耦合电容c4、旁路电容c55组成，限流电阻r3一端连接模数转换器u1的输出端口dout，限流电阻r3另一端连接驱动器u3的输入端a，驱动器u3的输出端y连接泄放电阻r2一端和耦合电容c4一端，泄放电阻r2另一端和耦合电容c4另一端连接光耦u4的引脚3，驱动器u3的vcc接口连接高电压3v3、旁路电容c55一端、光耦u4的引脚1，光耦u4的vdd端连接电源d3v3和去耦电容c2，光耦u4的引脚5连接电阻r1。

技术总结
本实用新型涉及采集器领域，尤其是光电信号采集器。该采集器包括光信号采集模块、模数转换器U1、数字信号传输通道、电源、控制芯片，所述光信号采集模块与模数转换器U1相连，模数转换器U1与数字信号传输通道相连，数字信号传输通道与控制芯片相连，模数转换器U1和数字信号传输通道均电连接在电源上，光信号采集模块使用PD阵列组合件。本实用新型采用PD阵列组合件整片采集光信号，克服了通道间间隙问题。集成电路模数转换器对光模拟信号进行数字化处理，信号转换过程结构简单。模数转换器通过光耦的信号单向传输与对应的控制芯片实现数字信号传输和控制，同时进行了电气信号隔离，提高光电信号转换器的可靠性和抗干扰能力。高光电信号转换器的可靠性和抗干扰能力。高光电信号转换器的可靠性和抗干扰能力。


技术研发人员：徐汉超 鞠树森 仪晓斌 杨海滨 柳立稳 祁漂洋
受保护的技术使用者：苏州浩克系统检测科技有限公司
技术研发日：2021.11.10
技术公布日：2022/3/22