1.本实用新型涉及一种新型电压电阻采集模块。
背景技术：2.火工品是装有火药或炸药，受外界刺激后产生燃烧或爆炸，以引燃火药、引爆炸药或做机械功的一次性使用的元器件和装置的总称。包括火帽、底火、点火管、延期件、雷管、传爆管、导火索、导爆索以及爆炸开关、爆炸螺栓、启动器、切割索等。
3.在火工品点火领域，需要实时监测火工品电阻值大小，同时还要监测系统中多点的电压值。为此提供一种既能采集电阻值大小，同时还能监测多点的电压值的产品确有必要。
技术实现要素：4.本实用新型在此的目的在于提供一种既能采集电阻大小，又能采集电压的新型电压电阻采集模块。
5.该电压电阻采集模块被配置有：
6.恒流电路，用于产生恒流电流加载于待测电阻rl；
7.第一电压采集电路，用于采集待测电阻rl两端电压；
8.第二电压采集电路，用于采集目标点电压；以及
9.数据处理电路，用于与所述第一电压采集电路和所述第二电压采集电路通信连接。
10.在一些实施方式中，该采集模块还被配置有与所述数据处理电路通信连接的can通信芯片，所述can通信芯片用于与外部设备的can通信连接实现数据交互。
11.在一些实施方式中，该采集模块还被配置有供电模块，供电电源经所述供电模块后提供5v电源和3.3v电源为所述第一电压采集电路、所述第二电压采集电路和所述数据处理电路提供工作电压。
12.在一些实施方式中，所述恒流电路包括恒流源芯片，供电电源经所述恒流源芯片后输出恒流值用于加载于待测电阻rl。
13.在一些实施方式中，所述恒流电路还包括稳压二极管d1，所述稳压二极管d1的阳极接电路地，阴极用于与待测电阻rl连接；该稳压二极管用于保护第一电压采集电路的端口。
14.在一些实施方式中，所述第一电压采集电路包括单通道电压采集芯片。
15.在一些实施方式中，所述第一电压采集电路包括采集方式为循环采集的多通道电压采集芯片，实现了多通道电压数据采集。
16.本实用新型提供的电压电阻采集模块另一种结构被配置有：
17.恒流电路，包括恒流源芯片，供电电源经所述恒流源芯片后输出恒流值用于加载于待测电阻rl；
18.第一电压采集电路，包括用于采集待测电阻rl两端电压的单通道电压采集芯片；
19.第二电压采集电路，包括采集方式为循环采集的用于采集目标点电压的多通道电压采集芯片；
20.数据处理电路，包括单片机，与所述单通道电压采集芯片之间通过iic接口连接，与所述多通道电压采集芯片通过spi接口连接；以及
21.can通信芯片，与所述单片机通信连接，所述can通信芯片用于与外部设备的can通信连接实现数据交互。
22.在一些实施方式中，本实用新型提供的采集模块被配置与火工品点火系统连接，所述待测电阻rl为火工品电阻，所述第二电压采集电路采集火工品点火系统中目标点电压。
23.本实用新型的有益效果包括：
24.1)该电压电阻采集模块既实现了电阻值大小的采集，又实现了电压值采集，与外部设备连接即可实现数据的实时获取。
25.2)该采集模块采集电阻值精度高，速率快，并且通过can总线对外通信。
26.3)该采集模块能够采集多路不同点的电压值。
27.4)该采集模块抗干扰能力强、成本低、产品尺寸小。
附图说明
28.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
29.图1为本实用新型记载的数据处理电路的原理框图；
30.图2为本实用新型记载的恒流电路的原理框图；
31.图3为本实用新型记载的can通信原理框图；
32.图4为新型电压电阻采集模块内部原理框图。
具体实施方式
33.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
34.本实用新型提供了一种新型电压电阻采集模块，其显著特点是该产品能够广泛应用于火工品电阻采集以及多点电压采集领域，且保证电压电阻的采集精度，同时对外通过can通信传输采集到的电压电阻值，产品采集精度高，尺寸小，可靠性强。
35.参照图1-图4，本实用新型提供的新型电压电阻采集模块被配置有恒流电路、第一电压采集电路、第二电压采集电路、数据处理电路、can通信芯片和供电电路，其中，各功能电路具体作用如下。
36.恒流电路，用于产生恒流电流加载于待测电阻rl，包括恒流源芯片；12v供电电源经电阻r1和电容c1后输入恒流源芯片，经恒流源芯片处理后从其输出端out和set输出恒
流；输出的恒流值经连接于out和set管脚端的电阻r2、r3共同决定；该恒流芯片输出恒流，具有恒流精度高，能长期稳定工作，适用于各种性质的负载。
37.第一电压采集电路，包括用于采集待测电阻rl两端电压的单通道电压采集芯片。该芯片为快速单通道电压采集芯片，采用快速响应单通道电压采集技术采用高精度、响应快单通道电压采集芯片实现，该芯片采用iic通信方式与单片机或者其他处理器进行通信，该芯片响应速度在2ms以内，能够满足很多快速响应采集电压领域。本公开中，该芯片被配置如ltc2990ims。
38.第二电压采集电路，包括采集方式为循环采集的用于采集目标点电压的多通道电压采集芯片。多通道电压采集芯片，采用spi通信方式与单片机或者其他处理器进行通信，该电压采集芯片具备多位ad采集精度，采集方式为循环采集，即从第一通道到第n通道循环刷新所采集到的数据。该多通道电压采集芯片根据需求选取不同通道，如采用12通道的电压采集芯片，实现6路、8路、10路等电压的采集。本公开中，该芯片被配置如ad7328brz。
39.数据处理电路，包括单片机、为单片机提供时钟信号的晶振以及为单片机提供复位信号的复位电路，单片机、晶振及复位电路构成单片机最小系统，单通道电压采集芯片与单片机iic接口连接，多通道电压采集芯片与单片机spi接口连接；单片机又称为单片微控制器，广泛应用于智能仪器、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等领域，其优点为：处理数据能力强，成本低，稳定性强。
40.can通信芯片，与数据处理电路通信连接，can通信芯片用于与外部设备的can通信连接实现数据交互。can通信技术是国际上应用最广泛的现场总线之一，目前，can通信技术广泛应用于工业控制局域网，can通信优点为：低成本、数据传输安全可靠、低功耗以及通信抗干扰能力强，can通信技术原理框图见图3，由图可知，单片机输出数据给can芯片，由can芯片转换为can传输电平(显性电平和隐形电平)。
41.供电电路，包括三端稳压器和ldo电路，12v供电电源通过三端稳压器和ldo分别提供5v电源和3.3v电源为第一电压采集电路、第二电压采集电路、数据处理电路和can通信芯片提供工作电压。结合图1-3，3.3v提供工作电压时为保证稳定性，配置有电容电容c2～电容c5。
42.该采集模块中恒流源芯片通过电阻2/电阻r3比例调节输出所需的恒流值，单通道电压采集芯片采集到待测电阻rl两端的电压值，再通过iic通信将电压值传送给单片机，同理，多通道电压采集芯片采集多路电压值，通过spi通信将多路电压值传输给单片机，单片机通过can通信将实际电压传输给外部设备，通过外部设备根据欧姆定律(r＝u/i)获取待测电阻rl对应的电阻值；或者单片机对单通道电压采集芯片采集到待测电阻rl两端的电压值根据欧姆定律(r＝u/i)转换成对应的电阻值将其传输给外部设备。
43.本文提供的采集模块可以被配置于任何需要采集电阻值及电压值的领域，如应用于火工品电阻采集以及多点电压采集领域。应用于火工品电阻采集以及多点电压采集领域的采集原理是：恒流电路输出恒流源回路到火工品电阻两端，通过单通道电压采集芯片采集火工品电阻两端的电压值，将采集到的电压值通过iic通信方式传输给单片机，单片机实时计算出火工品电阻值，通过can通信将电阻值传输给外部设备。同时，通过多通道电压采集芯片实时采集多路电压值，同时将采集到的多路电压值通过can通信传输到外部设备。
44.在以上技术方案的基础上，恒流电路还包括稳压二极管d1。正常工作下，本采集模
块通过恒流源芯片输出稳定的、精度高的恒流，当“输出+/输出
‑”
管脚未接入被测电阻rl时，输入输出之间的电压值超过稳压二极管d1的电压值，稳压二极管d1的作用是为了保护单通道电压采集芯片的端口，当端口采集到的电压值在稳压二极管d1的稳压值时，默认产品此时无电阻接入被测回路。当“输出+/输出
‑”
管脚接入被测电阻rl时，由于恒流源电流较小，被测电阻rl两端的电压较小，稳压二极管d1中无电流流过，稳压二极管d1阴极电压等于“输出+”管脚的电压值，即等于被测电阻rl两端的电压值，单通道电压采集芯片采集到该电压值，通过iic接口将该电压值传输给单片机，单片机进行数据计算，得出实际电阻值，并且通过can通信接口将实际电阻值传输给外部设备。多通道电压采集芯片能采集多路电压值，并且将采集到的多路电压值通过spi通信传输给单片机，单片机再通过can通信将数据传输给外部设备。
45.在火工品点火领域，需要实时监测火工品电阻值大小，同时还要监测系统中多点的电压值，通过某一种通信方式与外部设备进行通信，实时反馈采集到的电压电阻值。针对于多点电压采集，利用高精度电阻分压，多通道循环电压采集技术进行设计。针对于电阻值采集，使用恒流源给电阻供电，采集电阻两端的电压值，通过欧姆定律计算出电阻值，但火工品电阻值一般需要采集精度高，采集速度快，因此对于采集火工品电阻两端的电压值需要处理器及时采集并且迅速计算出电阻值，同时通过can通信将计算出来的电阻值输出给外部设备。
46.针对以上的需求，本实用新型提供的新型电压电阻采集模块：针对于电阻采集功能，恒流源输出给火工品电阻供电，此时电阻两端会产生电压值，内部主处理器通过adc采集功能采集火工品电阻两端的电压值，通过欧姆定律，电阻值等于电压值除以恒流源输出的电流值。针对于电压采集功能，使用合适阻值的高精度电阻对被测电压进行分压，主处理器通过adc采集功能采集分压之后的电压值，然后计算出被测电压的实际值。由于上述设计需要内部多个adc采集端口，同时也会造成软件冗余，因此针对于电阻采集功能，选用高精度、快速响应，iic通信的单通道电压采集芯片，针对于电压采集功能，选用循环采集、spi通信方式的多通道电压采集芯片。两种芯片将采集到的实际值通过不同方式传输给主处理器，由主处理器进行计算，得到最终电压电阻值，并且通过can通信将最终的电压电阻值传输给外部设备。
47.基于本电压电阻采集模块配置稳压二极管d1，当恒流源回路中无火工品电阻时，能反馈此时无火工品电阻。
48.本公开已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本公开的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本公开的范围。相反，在不脱离本公开的精神和范围内所作的变动与润饰，均属本公开的专利保护范围。
技术特征：1.一种新型电压电阻采集模块，其特征在于，该采集模块被配置有：恒流电路，用于产生恒流电流加载于待测电阻rl；第一电压采集电路，用于采集待测电阻rl两端电压；第二电压采集电路，用于采集目标点电压；以及数据处理电路，用于与所述第一电压采集电路和所述第二电压采集电路通信连接。2.根据权利要求1所述的新型电压电阻采集模块，其特征在于：该采集模块还被配置有与所述数据处理电路通信连接的can通信芯片，所述can通信芯片用于与外部设备的can通信连接实现数据交互。3.根据权利要求1所述的新型电压电阻采集模块，其特征在于：该采集模块还被配置有供电模块，供电电源经所述供电模块后提供5v电源和3.3v电源为所述第一电压采集电路、所述第二电压采集电路和所述数据处理电路提供工作电压。4.根据权利要求1所述的新型电压电阻采集模块，其特征在于：所述恒流电路包括恒流源芯片，供电电源经所述恒流源芯片后输出恒流值用于加载于待测电阻rl。5.根据权利要求4所述的新型电压电阻采集模块，其特征在于：所述恒流电路还包括稳压二极管d1，所述稳压二极管d1的阳极接电路地，阴极用于与待测电阻rl连接。6.根据权利要求1所述的新型电压电阻采集模块，其特征在于：所述第一电压采集电路包括单通道电压采集芯片。7.根据权利要求1所述的新型电压电阻采集模块，其特征在于：所述第一电压采集电路包括采集方式为循环采集的多通道电压采集芯片。8.一种新型电压电阻采集模块，其特征在于，该采集模块被配置有：恒流电路，包括恒流源芯片，供电电源经所述恒流源芯片后输出恒流值用于加载于待测电阻rl；第一电压采集电路，包括用于采集待测电阻rl两端电压的单通道电压采集芯片；第二电压采集电路，包括采集方式为循环采集的用于采集目标点电压的多通道电压采集芯片；数据处理电路，包括单片机，与所述单通道电压采集芯片之间通过iic接口连接，与所述多通道电压采集芯片通过spi接口连接；以及can通信芯片，与所述单片机通信连接，所述can通信芯片用于与外部设备的can通信连接实现数据交互。9.根据权利要求8所述的新型电压电阻采集模块，其特征在于：所述恒流电路还包括稳压二极管d1，所述稳压二极管d1的阳极接电路地，阴极用于与待测电阻rl连接。10.根据权利要求1或8所述的新型电压电阻采集模块，其特征在于，该采集模块被配置与火工品点火系统连接，所述待测电阻rl为火工品电阻，所述第二电压采集电路采集火工品点火系统中目标点电压。
技术总结本实用新型公开了一种新型电压电阻采集模块，该采集模块被配置有：恒流电路，用于产生恒流电流加载于待测电阻RL；第一电压采集电路，用于采集待测电阻RL两端电压；第二电压采集电路，用于采集目标点电压；以及数据处理电路，用于与所述第一电压采集电路和所述第二电压采集电路通信连接。该电压电阻采集模块既实现了电阻值大小的采集，又实现了电压值采集，与外部设备连接即可实现数据的实时获取。与外部设备连接即可实现数据的实时获取。与外部设备连接即可实现数据的实时获取。
技术研发人员：毕庆生 刘转 韩高鹏 张红静 田浩 姚恩源 刘西安 王益凡 杨圣敏
受保护的技术使用者：贵州振华群英电器有限公司（国营第八九一厂）
技术研发日：2022.05.16
技术公布日：2022/12/2
