专利名称：燃油表信号采集电路的制作方法
技术领域：
本实 用新型涉及一种信号采集电路，特别是一种汽车燃油表的信号采集电路。
背景技术：
随着现代汽车工业化和电子技术的发展，需要对汽车中各个部分工作状态进行检测，从而保障汽车安全驾驶，其中汽车燃油表的信息更直接关系到汽车能否行驶或者能行驶多远的问题，实现对燃油表信息的准确显示具有很重大的意义。在汽车启动或者行驶过程(开启空凋等)中，容易造成采集到的燃油电阻电压的波动，从而影响燃油表的电阻信号采集精度。目前的燃油表信号采集电路通常采用图1所示的模块组合进行燃油信号采集，该电路包含依次连接的蓄电池、稳压电源芯片、第一分压�？�、第一干扰抑制�？楹虲PU(Central Processing Unit，中央处理单元)，其中输出电压为 +12V的蓄电池通过该稳压电源芯片输出+5V的电压给第一分压模块，该第一分压�？橥ü玫谝桓扇乓种颇？槁巳ジ咂刀蔚脑硬ê螅涑霾杉降牡缱璧缪垢鳦PU的A/D(模拟/数字转换)端口。常见的燃油表采用电阻分压电路进行电阻电压的采集，如图2所示，该电阻电压采集回路包含依次连接的蓄电池、稳压电源芯片和电阻R1，用于向汽车各部件提供电源的蓄电池的输出电压为+12V，由于CPU的供给电压为+5V，为了保护CPU的A/D转换端口，通过稳压电源芯片输出+5V的电压给电阻Rl ；该采集回路还包含电阻R2、电容Cl、电阻传感器RX和CPU，其中传感器RX位于油箱内，其是一个可变电阻，自身阻值由油箱中燃油的多少决定(燃油越多阻值越小)。电阻传感器RX与串联的电阻R2和电容Cl并联，其中电阻传感器RX与电阻R2的第一并联节点与该电阻Rl连接，第二并联节点接地；并且电阻R2和电容Cl的连接节点与CPU的A/D转换端口连接，根据RX阻值大小在电阻R2和电容Cl的连接节点处输出不同的电阻电压给CPU的A/D转换端口，其中电容Cl用于抑制干扰。然而，上述燃油表信号采集电路中稳压电源芯片的输出电压+5V随负载变化时输出电压会发生波动，不能精确地反映采集电阻电压的波动情况；并且在该信号采集电路中没有控制开关，当仪表处于关闭状态时，蓄电池还是会向该电阻电压采集回路提供电源，仍然会消耗稳定电源输出的电压，从而造成能源的浪费。另外，上述信号采集电路中分压电阻采用了直插的水泥电阻，此种水泥电阻体积大且发热量较大，不仅会占据较大的安装空间， 并且发热量较大会大量增加仪表内部的温度，从而影响汽车燃油表的稳定性；并且此种水泥电阻不易安装(通常采用人工焊接的方式)，使得生产效率较低。
实用新型内容本实用新型的发明目的在于针对上述存在的问题，提供一种能够更为精确采集燃油表信号的汽车燃油表信号采集电路。本实用新型采用的技术方案是这样的在根据本实用新型的一个实施例中，该燃油表信号采集电路包含蓄电池、稳压电源芯片、第一分压�？�、第一干扰抑制�？楹虲PU，其中蓄电池与第一分压�？榈氖淙攵肆樱糜谙虻谝环盅鼓？樘峁┑缭矗坏谝环盅鼓？橥ü谝桓扇乓种颇？橛隒PU的第一 A/D转换端口连接，将采集到的电阻电压经第一干扰抑制�？榇砗笫涑龈鳦PU的第一 A/D转换端口 ；蓄电池还通过稳压电源芯片与第一干扰抑制模块连接，用于提供转换电压给第一干扰抑制�？椋黄浠拱诙盅鼓？楹偷诙扇乓种颇？椋渲行畹绯赝ü妊沟缭葱酒氲诙扇乓种颇？榱樱糜谔峁┳坏缪垢诙扇乓种颇？椋恍畹绯鼗怪苯佑氲诙盅鼓？榈牡缭词淙攵肆樱糜谙虻诙盅鼓？樘峁┑缭矗坏诙盅鼓？橥ü诙扇乓种颇？橛隒PU的第二A/D转换端口连接，将采集到的基准电压经第二干扰抑制�？榇砗笫涑龈鳦PU的第二所述A/D转换端口。转换电压为+5V的电压。 第一分压�？榘ǖ谝坏缱璐�、并联的燃油电阻和第二电阻串，其中燃油电阻和第二电阻串的一个并联节点接地，另一个并联节点分别与第一电阻串的一端和第一干扰抑制模块连接，第一电阻串的另一端作为第一分压�？榈牡缭词淙攵耍坏谝坏缱璐退龅诙缱璐∮枚喔龃奶缱�。第一干扰抑制�？榘ǖ谝幌蘖鞯缱�、第一滤波电容以及具有第一端、第二端和第三端的第一二极管阵列，其中第一限流电阻的一端与第一分压模块连接，第一限流电阻的另一端分别与第一滤波电容的一端和第一二极管阵列的第三端连接，第一滤波电容的另一端和第一二极管阵列的第一端接地，第一二极管阵列的第二端与稳压电源芯片输出电压连接，并且第一二极管阵列的第三端与CPU的第一 A/D转换端口连接。第二分压模块包括第一分压电阻和第二分压电阻，其中第一分压电阻的一端作为第二分压模块的输入端，另一端分别与第二分压电阻的一端和第二干扰抑制�？榱樱盅沟缱璧牧硪欢私拥�。第二干扰抑制�？榘诙蘖鞯缱�、第二滤波电容以及具有第一端、第二端和第三端的第二二极管阵列，其中第二限流电阻的一端与第二分压�？榱樱诙蘖鞯缱璧牧硪欢擞氲诙苷罅械牡谌肆樱诙苷罅械牡谌嘶狗直鹩氲诙瞬ǖ缛莸囊欢撕虲PU的第二 A/D转换端口连接，第二二极管阵列的第一端和第二滤波电容的另一端接地，并且第二二极管阵列的第二端与所述稳压电源芯片输出电压连接。在根据本实用新型的另一个实施例中，该燃油表信号采集电路还包含控制开关�？椋渲蠧PU的I/O端口与控制开关�？榱樱糜诳刂瓶刂瓶啬？榈目兀畹绯赝ü刂瓶啬？榉直鹩氲谝环盅鼓？楹偷诙盅鼓？榈氖淙攵肆樱煽刂瓶啬？槔纯刂菩畹绯叵虻谝环盅鼓？楹偷诙盅鼓？榈牡缭垂└�。控制开关�？榘ǖ谝蝗�、第二三级管、第一连接电阻和第二连接电阻，其中第一三极管的发射极与蓄电池连接，并且还通过第一连接电阻与第一三极管的基极连接， 第一三极管的基极通过第二连接电阻与第二三极管的集电极连接，第一三极管的集电极与第二分压模块的输入端连接，第二三极管的基极与CPU的I/O端口连接，第二三极管的发射极接地。该控制开关�？榛箍梢园ǖ谌瞬ǖ缛荩渲械谌瞬ǖ缛莸囊欢擞氲谝蝗艿募缂樱硪欢私拥�。综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是1、传统的燃油表信号采集电路中只采集电阻电压信号，在汽车启动或者开启空凋时波动会较大，本实用新型不仅采集了电阻电压信号，还通过第二分压�？楹偷诙扇乓种颇？椴杉嘶嫉缪剐藕牛珻PU通过这两种信号可以得出更为精确的实际电压信号；2、本实用新型中增加了与蓄电池连接的控制开关模块，用于控制蓄电池电源的输出，以使汽车在停止时保证蓄电池不向电阻电压采集回路和基准电压采集回路供电，降低蓄电池的能源消耗；
3、传统的电阻电压采集回路中第一分压�？橹蟹盅沟缱璨捎盟嗟缱瑁嗟缱杈哂刑寤�、不易安装、发热量大等缺点，本实用新型则选用多个小阻值的贴片电阻串联， 具有体积较小、容易安装且发热量小的优点；4、传统的干扰抑制模块仅采用电容来滤去高频率的杂波，本实用新型中第一干扰抑制模块和第二干扰抑制�？榛乖黾恿讼蘖鞯缱韬投苷罅校饬街衷沟檬淙胫� CPU端口中的电压不会高于+5V，以保证CPU正常工作，进而使得整个采集电路更加稳定；5、在控制开关�？橹谐擞衅鸬娇刈饔玫娜埽乖诳刂瓶啬？榈氖涑龆松柚糜幸桓龅谌瞬ǖ缛荩玫谌瞬ǖ缛萃梢月巳ナ涑龅缭粗懈咂德实脑硬ǎ佣岣呤涑龅缭吹钠分省�
图1是目前的燃油表信号采集电路的方框原理图；图2是图1所示燃油表信号采集电路的电路图；图3是根据本实用新型的一个实施例，该燃油表信号采集电路的方框原理图；图4是图3所述实施例，该燃油表信号采集电路的电路图；图5是根据本实用新型的另一个实施例，该燃油表信号采集电路的方框原理图；图6是图5所述实施例，该燃油表信号采集电路的电路图。图中标记RX为燃油电阻，R18 R25为贴片电阻，R26为第一限流电阻，C12为第一电容，D7为第一二极管阵列，U为蓄电池，TR6为第一三极管，TR7为第二三极管，R8为第一连接电阻，R9为第二连接电阻，C8为第三电容，R5为第一分压电阻，R6为第二分压电阻， R7为第二限流电阻，D4为第二二极管阵列，C9为第二电容，A/D1为第一 A/D转换端口，A/ D2为第二 A/D转换端口。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作详细的说明。为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。在根据本实用新型的一个实施例中，如图3所示，该燃油表信号采集电路包含电阻电压采集回路和基准电压采集回路，其中该电阻电压采集回路包括蓄电池、稳压电源芯片、第一分压�？�、第一干扰抑制模块、CPU的第一A/D转换端口 A/D1，其中蓄电池与第一分压�？榱樱蚋玫谝环盅鼓？樘峁�+12V的电压；蓄电池与稳压电源芯片连接，+12V的电压通过该稳压电源芯片转换成+5V的电压，稳压电源芯片与第一干扰抑制�？榱樱涑� +5V的转换电压给该第一干扰抑制�？椋坏谝环盅鼓？橥ü谝桓扇乓种颇？橛隒PU的第一 A/D转换端口 A/D1连接，该第一分压�？槎孕畹绯靥峁┑牡缭捶盅梗涑霾杉降牡缱璧缪垢玫谝桓扇乓种颇？椋ü� 第一干扰抑制�？橐种聘玫缱璧缪乖诟咂刀蔚脑硬ǎ� 并且由该第一干扰抑制�？槭涑龈镁淼牡缱璧缪垢鳦PU的第一 A/D转换端口 A/D1。该基准电压采集回路包括蓄电池、稳压电源芯片、第二分压�？椤⒌诙扇乓种颇？楹虲PU的第二 A/D转换端口 A/D2。蓄电池与第二分压�？榱樱蚋玫诙盅鼓？樘峁� +12V的电压；蓄电池与稳压电源芯片连接，+12V的电压通过该稳压电源芯片转换成+5V的电压，稳压电源芯片与第二干扰抑制�？榱樱涑�+5V的转换电压给该第二干扰抑制�？�2 ；第二分压�？�2通过该第二干扰抑制�？�2与CPU的第二 A/D转换端口 2-A/D2连接，该第二分压�？�2对+12V电压分压，输出适合CPU输入的基准电压给第二干扰抑制�？�2，通过该第二干扰抑制模块2抑制该基准电压中高频段的杂波，并且由该第二干扰抑制�？�2输出经处理的基准电压给CPU的第二 A/D转换端口 A/D2。CPU根据第一 A/D转换端口接收到的电阻电压和第二 A/D转换端口接收到的基准电压，计算输出实际电压值，从而使得燃油表更为精确地显示其数值。如图4所示，其为图3所示燃油表信号采集电路的具体实现电路图，该电阻电压采集回路中第一分压�？榘ǖ谝坏缱璐�、并联的燃油电阻RX和第二电阻串2，其中由于贴片电阻的电阻值通常较�。斯钩山洗蟮牡缱瑁玫谝坏缱璐纱奶缱鑂18、 R19、R20、R21、R22、R23构成，该第二电阻串由串联的贴片电阻R24和R25构成。原理上，第一电阻串和第二电阻串可以分别选用阻值较大的水泥电阻来替代多个贴片电阻，但是水泥电阻的体积较大、不易安装(需要采用手工焊接的方式)且发热量大，所以在本燃油表信号采集电路中采用由多个贴片电阻串联构成具有较大电阻值的电阻，这样不仅减小了电阻所需的安装空间，提高了批量生产过程中安装的便利性，而且发热量较小的特点使得燃油表的工作更为稳定。应注意的是燃油电阻RX是由位于油箱中的燃油电阻传感器提供的，其电阻值根据油箱中燃油的多少而定(燃油越多阻值越小)。燃油电阻RX和第二电阻串的一个并联节点接地，另一个并联节点分别与第一电阻串的一端和第一干扰抑制�？榱樱谝坏缱璐牧硪欢俗魑玫谝环盅鼓？榈氖淙攵耍诒臼凳├杏敫眯畹绯豒连接。另外，第一干扰抑制�？榘ǖ谝幌蘖鞯缱鑂26、第一电容C12和具有第一端1、第二端2和第三端第一二极管阵列D7。第一限流电阻R26的一端与第一分压�？�(诸如上第一分压�？橹腥加偷缱鑂X和第二电阻串的另一个并联节点)连接，另一端分别与第一电容 C12的第一端和第一二极管阵列D7的第三端连接，第一电容C12的第二端和第一二极管阵列D7的第一端接地，第一二极管阵列D7的第二端与稳压电源芯片连接，并且第一二极管阵列D7的第三端还与CPU的第一 A/D转换端口 A/D1连接。该基准电压采集回路中第二分压�？榘ǖ谝环盅沟缱鑂5和第二分压电阻R6。 第一分压电阻R5的一端作为该第二分压�？榈氖淙攵耍诒臼凳├杏胄畹绯豒连接，该第一分压电阻R5的另一端分别与第二分压电阻R6的一端和第二干扰抑制�？榱樱诙盅沟缱鑂6的另一端接地。该第二干扰抑制�？榘ǖ诙蘖鞯缱鑂7、第二滤波电容C9和具有第一端、第二端和第三端的第二二极管阵列D4。第二限流电阻R7的一端与第一分压�？榱樱硪欢擞氲诙苷罅蠨4的第三端连接，该第二二极管阵列D4的第三端还与第二滤波电容C9的一端和CPU的第二 A/D转换端口 A/D2连接，第二极管阵列D4的第一端和第二电容C9的另一端接地，并且第二二极管阵列D4的第二端与稳压电源芯片连接。[0035]在根据本实用新型的另一个实施例中，为了保证在汽车停止的同时停止燃油表信号采集电路对蓄电池的电能消耗，本实施例中在蓄电池的电源输出中增加了一个控制开关�？椋缤�5所示。CPU的I/O端口与控制开关模块连接，用于控制该控制开关�？榈目兀� 蓄电池通过控制开关�？榉直鹩氲谝环盅鼓？楹偷诙盅鼓？榱樱筛每刂瓶啬？榈目乜刂菩畹绯叵蚋玫谝环盅鼓？楹偷诙盅鼓？榈牡缭垂└�。
如图6所示，其为图5所示方框图的具体实现电路图，该控制开关�？榘ǖ谝蝗躎R6、第二三极管TR7、第一连接电阻R8和第二连接电阻R9。第一三极管TR6的发射极与蓄电池U连接，并且通过该第一连接电阻R8还与第一三极管TR6的基极连接，第一三极管TR6的基极通过第二连接电阻R9与第二三极管TR7的集电极连接，第一三极管TR6的集电极分别与第一分压�？楹偷诙盅鼓？榱樱诙躎R7的基极与CPU的I/O端口连接，并且第二三极管TR7的发射极接地。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种燃油表信号采集电路，包含蓄电池、稳压电源芯片、第一分压�？椤⒌谝桓扇乓种颇？楹虲PU，其中所述蓄电池与所述稳压电源芯片连接，用于输出转换电压；所述第一分压�？橥ü龅谝桓扇乓种颇？橛胨鯟PU的第一 A/D转换端口连接，将采集到的电阻电压通过所述第一干扰抑制�？榇砗笫涑龈鯟PU的第一 A/D转换端口，其特征在于 所述蓄电池与所述第一分压�？榈氖淙攵肆樱糜谙蛩龅谝环盅鼓？樘峁┑缭矗凰鑫妊沟缭葱酒胨龅谝桓扇乓种颇？榱樱糜谔峁┧鲎坏缪垢龅谝桓扇乓种颇？椋徊⑶宜鋈加捅硇藕挪杉缏坊拱诙盅鼓？楹偷诙扇乓种颇？椋渲兴鲂畹绯赝ü鑫妊沟缭葱酒胨龅诙扇乓种颇？榱樱糜谔峁┧鲎坏缪垢龅诙扇乓种颇？椋凰鲂畹绯赜胨龅诙盅鼓？榈氖淙攵肆樱糜谙蛩龅诙盅鼓？樘峁┑缭矗凰龅诙盅鼓？橥ü龅诙扇乓种颇？橛胨鯟PU的第二 A/D转换端口连接， 将采集到的基准电压经所述第二干扰抑制�？榇砗笫涑龈鯟PU的所述第二 A/D转换端口。
2.根据权利要求1所述的燃油表信号采集电路，其特征在于还包含控制开关�？椋渲兴鯟PU的I/O端口与所述控制开关模块连接，用于控制所述控制开关�？榈目兀鲂畹绯赝ü隹刂瓶啬？橛胨龅诙盅鼓？榈氖淙攵肆樱伤隹刂瓶啬？槔纯刂扑鲂畹绯叵蛩龅谝环盅鼓？榈牡缭垂└�。
3.根据权利要求1或2所述的燃油表信号采集电路，其特征在于所述第一分压�？榘ǖ谝坏缱璐�、并联的燃油电阻(RX)和第二电阻串，其中所述燃油电阻(RX)和所述第二电阻串的一个并联节点接地，另一个并联节点分别与所述第一电阻串的一端和所述第一干扰抑制�？榱樱龅谝坏缱璐牧硪欢俗魑龅谝环盅鼓？榈牡缭词淙攵�。
4.根据权利要求3所述的燃油表信号采集电路，其特征在于所述第一电阻串和所述第二电阻串选用至少两个串联的贴片电阻(R18 R25)。
5.根据权利要求1所述的燃油表信号采集电路，其特征在于所述第一干扰抑制�？榘ǖ谝幌蘖鞯缱�(R26)、第一电容(C12)以及具有第一端、第二端和第三端的第一二极管阵列(D7)，其中所述第一限流电阻(似6)的一端与所述第一分压�？榱樱龅谝幌蘖鞯缱�(似6)的另一端分别与所述第一电容(C12)的第一端和所述第一二极管阵列(D7)的第三端连接，所述第一电容(C12)的第二端和所述第一二极管阵列(D7)的第一端接地，所述第一二极管阵列(D7)的第二端与所述稳压电源芯片连接，并且所述第一二极管阵列(D7) 的第三端与所述CPU的第一 A/D转换端口连接。
6.根据权利要求1或2所述的燃油表信号采集电路，其特征在于所述第二分压模块包括第一分压电阻(R5)和第二分压电阻(R6)，其中所述第一分压电阻(R5)的一端作为所述第二分压�？榈氖淙攵耍硪欢朔直鹩胨龅诙盅沟缱�(R6)的一端和所述第二干扰抑制�？榱樱龅诙盅沟缱�(R6)的另一端接地。
7.根据权利要求1所述的燃油表信号采集电路，其特征在于所述第二干扰抑制�？榘诙蘖鞯缱�(R7)、第二电容(C9)以及具有第一端、第二端和第三端的第二二极管阵列(D4)，其中所述第二限流电阻(R7)的一端与所述第二分压�？榱樱龅诙蘖鞯缱� (R7)的另一端与所述二极管阵列(D4)的第三端连接，所述第二二极管阵列(D4)的第三端还分别与所述第二电容(C9)的一端和所述CPU第二的A/D转换端口连接，所述第二二极管阵列(D4)的第一端和所述第二电容(C9)的另一端接地，并且所述第二二极管阵列(D4)的第二端与所述稳压电源芯片输出端连接。
8.根据权利要求2所述的燃油表信号采集电路，其特征在于所述控制开关�？榘ǖ谝蝗�(TR6)、第二三级管(TR7)、第一连接电阻(R8)和第二连接电阻(R9)，其中所述第一三极管(TR6)的发射极与所述蓄电池连接，并且还通过所述第一连接电阻(R8)与所述第一三极管(TR6)的基极连接，所述第一三极管(TR6)的基极通过所述第二连接电阻(R9) 与所述第二三极管(TR7)的集电极连接，所述第一三极管(TR6)的集电极与所述第二分压模块的输入端连接，所述第二三极管(TR7)的基极与所述CPU的I/O端口连接，所述第二三极管(TR7)的发射极接地。
9.根据权利要求8所述的燃油表信号采集电路，其特征在于所述控制开关�？榛拱ǖ谌缛�(C8)，其中所述第三电容(C8)的一端与所述第一三极管(TR6)的集电极连接， 另一端接地。
10.根据权利要求1所述的燃油表信号采集电路，其特征在于所述稳压电源芯片输出的所述转换电压为+5V。
专利摘要本实用新型公开了一种燃油表信号采集电路，属于仪表信号采集领域。该燃油表信号采集电路包括由蓄电池、稳压电源芯片、第一分压�？楹偷谝桓扇乓种颇？楣钩傻牡缱璧缪共杉芈罚约坝尚畹绯�、稳压电源芯片、第二分压�？楹偷诙扇乓种颇？楣钩傻幕嫉缪共杉芈罚饬礁龌芈凡杉降牡缱璧缪购突嫉缪勾椭罜PU，通过单片机计算出实际电压。通过本实用新型，能够更为精确采集到燃油表信号。
文档编号G01F23/00GK202002697SQ20112006415
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月14日 优先权日2011年3月14日
发明者伍跃洪, 骆剑斌 申请人:重庆矢崎仪表有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
