一种可焊性电子天平平衡调节电路

专利主权项内容

1.一种可焊性电子天平平衡调节电路，其特征在于，由LVDT调理单元、PID信号调制单元、线圈激励单元、信号采集单元、供电电源单元、通信单元和STM32H743系统单元组成；
所述LVDT调理单元主要由通用LVDT信号调节芯片AD698构成，首先AD698的17脚、18脚输出激励信号到LVDT输入端子CN4的4脚、5脚，位移信号经过LVDT位移传感器由输出端子CN4的6脚、7脚接入进来，CN4的6脚连接到AD698的15脚，CN4的7脚先接入到R87，然后再接入CN4的16脚；CN4的16脚分别经过C51和R93后连接GND；CN4的28脚连接C61正极与C62一端接入+12V，C61负极与C62另一端连接GND；CN4的1脚连接C63负极与C64一端接入-12V，C63正极与C64另一端连接GND；CN4的5脚、6脚之间经过R96来设置激励电压，同时CN4的26脚、27脚分别经过R100、R99连接-12V从而设置AD698的输出直流偏置电压确定分量，7脚、8脚之间经过C60设置输出信号频率，CN4的23脚连接控制R89设置增益或全尺度输出范围确定分量；CN4的23脚输出SIG信号，通过连接JP1的2脚、3脚输入至U15A的3脚；
所述PID信号调制单元由低噪声运算放大器和若干电阻电容组成；SIG信号通过U15A的3脚输入；U15A的4脚、8脚分别连接-12V和+12V；U15A的2脚经过R60连接到GND，经过R62与U15A的1脚相连；U15A的1脚经过R58、R97、C58连接至U15B的5脚，U15B的5脚经过电位器R32、R66连接至GND；U15B的4脚、8脚分别连接-12V和+12V；信号VCAL0通过R102输入至U15B的6脚，U15B的6脚经过C59、R65、R98与U15B的7脚相连；U15B的7脚输出信号PIDO经过R38、R76、C35输入至U11B的5脚，U11B的5脚经过R72连接GND；U11B的6脚经过R79连接U11B的7脚；C40与R7并联，U11B的6脚分别经过R78和R43、C36连接到GND；U11B的4脚、8脚分别连接-12V和+12V；U11B的7脚经过R37、R35、C48连接U11A的3脚，U11A的3脚经过R34连接GND；U11A的2脚经过R36连接U11A的1脚；U11A的1脚分别经过R36、C34与R75连接至GND，同时连接U12A的3脚；信号VGDS输入至U12A的3脚；U12A的2脚通过R45连接GND，经过R46与JP连接U12A的1脚；
所述线圈激励单元由低噪声运算放大器、外部多通道高精度DAC、运算放大器、继电器、三极管、电阻电容组成；U12A的1脚经过R73、R74连接至GND；R74的上端连接U16A的6脚；U16A的1脚、13脚分别连接+12V、-12V电源；U16A的10脚经过R106连接至U16A的16脚，并分别经过R10、C71连接GND；U16A的16脚连接至RL1的8脚和3脚；信号VCAL1连接U17A的6脚；U17A的10脚连接R101至GND，并连接R94，经过R108、C76、C75连接GND；U17A的16脚连接R109下端与R108上端；RL1的1脚与VCC相连；RL1的10脚经过D18连接VCC，同时连接三极管Q8的3脚；二极管D18负极经过C67与GND连接，RL1的4脚与7脚相连输出GWIRE+信号，RL1的3脚经过R107和C72、C68连接至GND；U3A的PB13引脚经过R104连接Q8的1脚；连接器CN5的6脚、7脚经过D15连接，CN5的1脚、2脚经过D14连接，4脚经过R110与VCC连接；U4引脚1、2、9、16、15分别连接单片机U3A的PA4、PA2、PA3、PA5、PA7；U4的3脚、14脚分别连接VCC、GND；U4引脚4、13分别经过R30、R27连接U5B的6脚，U5B的6脚分别经过R16、R33连接NR25、VR25，6脚通过R31、C27连接U5B的7脚；U5B引脚4、5、8分别连接-12V、GND、+12V；U4引脚5、12分别经过R26、R28连接U5A的2脚，U5A的2脚分别经过R15、R25连接NR25、VR25，2脚通过R29、C26连接U5A的1脚；U5A引脚4、3、8分别连接-12V、GND、+12V；
所述信号采集单元由参考电压基准和A/D转换组成；参考电压基准其中由低噪声运算放大器、三极管和电阻电容组成；定义信号VREF输入至U1A的3脚，U1A的3脚经过R1连接VCC，经过C9、R3连接GND；U1A的4脚、8脚分别连接-12V、+12V电源；U1A的2脚经过C12接GND，经过R4连接1脚，同时经过R7、R11连接U1B的6脚；U1B的6脚经过R8、R9连接7脚；U1B的5脚接GND，U1B的4脚、8脚分别连接-12V、+12V电源；U1A的1脚经过R4输入至U2A的3脚；U2A的2脚通过R12、C19、C20的耦合连接GND，并直接连接Q2的2脚；U2A的1脚经过R10连接Q2的1脚；U2A的4脚、8脚分别连接-12V、+12V电源，Q2的3脚连接+12V；U1B的1脚连接U2B的5脚；U2B的6脚通过R5、C10、C11的耦合连接GND，并直接连接Q1的2脚；U2A的1脚经过R2连接Q1的1脚；U2A的4脚、8脚分别连接-12V、+12V电源，Q1的3脚连接+12V；A/D转换电路由低噪声运算放大器、高精度差分ADC、外部晶振和若干电阻电容组成；U12B的5脚经过R103连接GND；U12B的6脚经过R88、R91连接GND，分别经过C53和R92、R90连接7脚；U12B的4脚、8脚分别连接-12V、+12V电源；采样信号GW-经过R57、R59、R63、R64连接GND；R59右端连接U9A的3脚；U9A的2脚连接U9A的1脚；U9A的1脚经过R61和C39连接GND；U9A的4脚、8脚分别连接-2.5V、+2.5V电源；平衡信号PIDO经过R47、R49、R53、R54连接GND；R49右端连接U8A的3脚；U8A的2脚连接U8A的1脚；U8A的1脚经过R51和C37连接GND；U8A的4脚、8脚分别连接-2.5V、+2.5V电源；增益信号SIG经过R77、R81、R85、R86连接GND；R81右端连接U9B的5脚；U9B的2脚连接U9B的7脚；U9B的7脚经过R83和C49连接GND；U9B的4脚、8脚分别连接-2.5V、+2.5V电源；驱动信号VGDS经过R48、R50、R55、R56连接GND；R50右端连接U8B的5脚；U8B的2脚连接U8B的7脚；U8B的7脚经过R52和C38连接GND；U8B的4脚、8脚分别连接-2.5V、+2.5V电源；U10引脚1、3、5、7、14、27、32直接连接GND；U9A的1脚经过R61连接U10的6脚，U8A的1脚经过R51连接U10的2脚，U9B的7脚经过R83连接U10的8脚，U8B的7脚经过R52连接U10的4脚作为四路信号的输入；U10引脚15、16、29直接连接3V3；+2V5分别通过C121、C122、C123、C124连接GND，-2V5分别经过C125、C126、C127、C128连接GND；U10的10、11脚直接连接-2V5，9脚直接连接+2V5；U10的28脚经过C47连接GND；U10的13脚通过C44连接12脚，分别经过C42、C43连接GND，经过R67连接NR25；U10的30、31脚分别经过R68、R69连接3V3，30脚经过R42连接GND；U10的17脚连接单片机U3A的PB10引脚；U10的23脚经过R80连接单片机PE15再经过R82连接PE11；U10引脚22、20、19分别直接连接PE13、PE14、PE11；U10的21脚经过R71连接3V3；外部晶振CK2的1脚直接连接U10引脚26；CK2的3脚直接连接U10引脚25；CK2引脚1、3通过R70连接；CK2引脚1、3分别经过C46、C45连接GND；CK2的2、4脚直接连接GND；
所述电源供电单元由变压器、二极管、低噪声LDO和若干电容组成；220V交流电经过变压器输出两路交流电源，变压器连接器CN1的1脚连接D1的正极、D2的负极；CN1的3脚连接D3的正极、D4的负极；CN1的4脚连接D5的正极、D6的负极；CN1的5脚连接D7的正极、D8的负极；CN1的2脚连接GND；同时D1的负极连接D3的负极；D2的正极连接D4的正极；D5的负极连接D7的负极；D6的正极连接D8的正极；从而输出直流电源；V1的1脚连接C1正极、C3；V1的3脚连接C4、C2正极输出+12V电源；同时C1负极、C3下端、C4下端、C2负极、V1的4脚连接GND；V2的4脚连接C5负极、C6；V2的3脚连接C7、C8负极输出-12V电源；同时C5正极、C6上端、C7上端、C8正极、V2的1脚连接GND；V3的1脚连接C13正极、C15上端；V3的3脚连接C16、C14正极；C16上端连接D17正极，D17负极连接C14的正极；同时C13负极、C15下端、C16下端、C14负极、V3的4脚连接GND；V3的3脚经过D17连接V4的3脚输出VCC电源，V4的3脚经过C17、C21连接GND；V4的1脚连接GND；V4的2脚、4脚输出3V3电源并分别经过C22、C18连接GND；
所述通信单元由USB接口、SP3232芯片、SP3485芯片、二极管和电阻电容组成；USB的1脚连接VCC并连接D16负极；USB的2脚连接D12的负极；USB的3脚连接D13的负极；USB引脚4、D16正极、D12正极、D13正极连接GND；485通讯接口U7引脚1、2、4分别连接单片机U3引脚PB8、PB9、PE0；U7的2、3脚直接连接，3脚经过R23连接GND；U7的5、8脚分别直接连接GND和3V3；U7的6、7脚经过R6相连，分别连接CN6的2、1脚和D10负极、D11负极；CN6的3脚、D10正极、D11正极连接GND；232通讯接口U181、3脚通过C130连接；4、5脚通过C133连接；2、6脚通过C129、C131连接GND；15、16脚直接连接GND、3V3；U18引脚9、10分别连接U3引脚PC11、PC10；7、8脚分别连接CN2的2、3脚；CN2的1脚直接连接GND；
所述STM32H743系统单元由128引脚的STM32H743ZET6单片机U3、晶振、电阻、电容和蜂鸣器；U3除连接A/D转换单元、D/A转换单元、通信单元外，U3引脚PA13、PA14连接PRG的3、2脚，分别经过R13、R14分别连接3V3和GND，PRG的1、4脚分别连接3V3和GND；U3引脚PC16经过R20和MCUON连接3V3；U3的PD0、PD1、PD2引脚分别连接U19引脚2、U20引脚2、U25引脚4；U3的PE2经过R21连接Q4的1脚，Q的2脚接GND，3脚连接BEEP，BEEP另一端连接3V3；U3引脚12连接外部晶振CK1的3脚，同时CK1的4、2脚分别连接3V3、GND；U3引脚14经过R19连接3V3；U3引脚94连接GND；U3引脚10、26、49、74、99、19、48、73连接GND；U3引脚11、27、50、75、100、21、20、6连接3V3。