CN105527893A - 一种抗干扰多通道模拟量采样电路与方法 - Google Patents

一种抗干扰多通道模拟量采样电路与方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗干扰多通道模拟量采样电路与方法，抗干扰多通道模拟量采样电路包括控制器、A/D转换器、M个SPI芯片和N个传感器；第M个SPI芯片的数据输出端DoutaM接控制器的校验信号输入端Douta。将M个SPI芯片级联形成菊链采样结构，从而能控制针对任意一个传感器的采样；在第一个SPI芯片与控制器之间设有隔离芯片；在A/D转换器与控制器之间设有隔离芯片。所述的隔离芯片采用ADuM1411芯片，所述的SPI芯片采用ADG739芯片，所述的A/D转换器采用AD7793。该抗干扰多通道模拟量采样电路与方法易于实施，抗干扰效果突出。

Description

一种抗干扰多通道模拟量采样电路与方法
技术领域
本发明属于工业自动控制、监控***、过程控制领域，涉及一种抗干扰多通道模拟量采样电路与方法。
背景技术
在工业生产过程自动化***中，工业现场需要监测电压、电流、温度、压力、应力及流量等多种现场物理量，综合成本和适用性考虑，DCS的I/O板卡以及信号传输等涉及到信号采集的部分都采用多通道的模拟采集的技术。在温度采集时，工业上通常采用热电阻(RTD)或热电偶(TC)等温度传感器将温度转换为电信号，然后使用专用的温度检测***进行检测，并以此进行温度控制。在温度控制时，温度检测的精度及可靠性则尤为重要。在PLC市场中，就有专门用于这类温度采集及控制的温度模块。该温度模块通过模数转换(ADC)处理单元采样，将温度传感器产生的电信号转换为数字信号，然后传送到控制***中，再换算为温度值，最终实现温度检测。温度采集及控制广泛运用在工业控制的各个领域，尤其是在冶金、化工、火力发电厂、工业制造等领域，而在工业现场应用环境常会涉及电磁干扰、瞬态信号、共模电压及不稳定地电位，可能会影响温度采集***，降低测量精度。温度采集及控制的好坏、运行性能的合适与否，将直接影响到产品质量、设备运行效率等。
近年来温度采集***的应用范围越来越多、所涉及到的测量信号和信号源的类型越来越宽、对测量的要求也越来越高。国内现在已有不少温度测量和采集的***，但很多***存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂、并且对测试环境要求较高等问题。人们需要一种应用范围广、抗干扰能力强、性价比高的多通道温度采集***。
目前我公司的现场总线型的多通道温度采集控制器的ADC都是采用SPI类型的芯片作为高速的模数转换器，在SPI通讯链路上传输的都是数字信号，由于干扰噪音的原因，使得“1”变成了“0”，“0”变成了“1”，从而影响到SPI芯片的性能，甚至于SPI芯片不能正常工作。在某些特殊的环境，如火力发电厂、冶炼冶金行业，现场不确定因素多，信号容易受到干扰，不管从理论分析，还是从经验获得，SPI芯片没有校验功能，因此，抗干扰能力弱，因此，有必要设计一种抗干扰多通道模拟量采样电路与方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种抗干扰多通道模拟量采样电路与方法，该抗干扰多通道模拟量采样电路与方法易于实施，抗干扰效果突出。
发明的技术解决方案如下：
一种抗干扰多通道模拟量采样电路，包括控制器、A/D转换器、M个SPI芯片和N个传感器；M和N均为大于2的整数；M为偶数；N≤2*M；
M个SPI芯片的片选端(CSai，i＝1，2，…，M)均与控制器的片选信号输出端CSa相连；
M个SPI芯片的时钟信号输入端(CLKai，i＝1，2，…，M)均与控制器的时钟信号输出端CLKa相连；
M个SPI芯片的级联：M个SPI芯片按顺序布置；
第一个SPI芯片的数据输入端Dina1接控制器的串行数据输出端Dina；第一个SPI芯片的数据输出端Douta1接第二个SPI芯片的数据输入端Dina2；第二个SPI芯片的数据输出端Douta2接第三个SPI芯片的数据输入端Dina3；依次类推，直到第M-1个SPI芯片的数据输入端Dina(M-1)接前一个SPI芯片的数据输出端Douta(M-2)；第M-1个SPI芯片的数据输出端Douta(M-1)接第M个SPI芯片的数据输入端DinaM；
SPI芯片具有输入移位寄存器和2组模拟开关，即A类模拟开关和B类模拟开关；每组模拟开关包括4个模拟开关；第一组模拟开关具有一个公共端DA；
第一组模拟开关具有一个公共端DB；
M个SPI芯片按顺序分为数量相同的前后2组，前M/2个SPI芯片为第一组，后M/2个SPI芯片为第二组；
第一组SPI芯片的公共端DA和公共端DB均分别接恒流源的2个端子IOUT1和IOUT2；优选地，恒流源的2个端子IOUT1和IOUT2取自A/D转换器的IOUT1和IOUT2引脚；
第二组SPI芯片的公共端DA和公共端DB均分别接A/D转换器的2个输入信号端AIN1(+)和AIN1(-)；
A/D转换器的信号连接：
A/D转换器的片选端CSb1、时钟信号端CLKb1以及数据输出端Doutb1分别接控制器的片选信号输出端CSb、时钟信号输出端CLKb以及数据输入端Doutb；传感器的信号连接：
第一组SPI芯片总共具有M*2个A类模拟开关和M*2个B类模拟开关【第一组SPI芯片对应的A类模拟开关的端口号为S(i)AI，B类模拟开关的端口号为S(i)BI】；M*2个A类模拟开关分别最多能接M*2个传感器的第一端；M*2个B类模拟开关分别最多能接M*2个传感器的第二端；【如图4中的S1AI，S1BI；以及S2AI，S2BI等】；
第二组SPI芯片总共具有M*2个A类模拟开关和M*2个B类模拟开关，【第二组SPI芯片对应的A类模拟开关的端口号为S(i)AV，B类模拟开关的端口号为S(i)BV】；M*2个A类模拟开关分别最多能接M*2个传感器的第一端；M*2个B类模拟开关分别最多能接M*2个传感器的第二端；【如图4中的S1AV，S1BV；以及S2AV，S2BV等】。
第M个SPI芯片的数据输出端DoutaM接控制器的校验信号输入端Douta。
在第一个SPI芯片与控制器之间设有隔离芯片；在A/D转换器与控制器之间设有隔离芯片。
所述的隔离芯片采用ADuM1411芯片，所述的SPI芯片采用ADG739芯片，所述的A/D转换器采用AD7793。
所述的M＝4，N＝8。
所述的传感器为热电偶或热电阻，也可以是其他类型的传感器，如压力传感器，湿度传感器等等。
控制器为单片机或DSP。
采样具体过程：
(1)对于不需要加载恒流源的传感器；由控制器发出指令控制第二组中的某一SPI芯片的2个模拟开关导通，使得其中一个传感器的两端通过该导通的模拟开关引出电压信号到A/D转换器的信号输入端2个输入信号端AIN1(+)和AIN1(-)，A/D转换器输出数字信号到控制器完成数据采样；
(2)对于需要加载恒流源的传感器；
先由控制器发出指令控制第一组中的某一SPI芯片的2个模拟开关导通，使得其中一个传感器的两端通过该导通的模拟开关分别连接恒流源的2个端子IOUT1和IOUT2；
再由控制器发出指令控制第二组中的某一SPI芯片的2个模拟开关导通，使得其中一个传感器的两端通过该导通的模拟开关引出电压信号到A/D转换器的信号输入端2个输入信号端AIN1(+)和AIN1(-)；A/D转换器输出数字信号到控制器完成数据采样。
通过校验过程实现抗干扰的过程：
控制器通过引脚Dina输出的数据为m_DATA_OUT_PRE；
控制器通过校验信号输入端Douta回读的数据为m_DATA_OUT_CUR；
比较m_DATA_OUT_PRE和m_DATA_OUT_CUR，若相等，则表示数据输出正常，否则，表示数据输出受到干扰，重发数据。
一种抗干扰多通道模拟量采样方法，采用前述的抗干扰多通道模拟量采样电路实现数据采样；
将M个SPI芯片级联形成菊链采样结构，从而能控制针对任意一个传感器的采样；
通过将第M个SPI芯片的数据输出端DoutaM接控制器的校验信号输入端Douta回读数据；
控制器通过引脚Dina输出的数据为m_DATA_OUT_PRE；
控制器通过引脚Douta回读的数据为m_DATA_OUT_CUR；
比较m_DATA_OUT_PRE和m_DATA_OUT_CUR，若相等，则表示数据输出正常，否则，表示数据输出受到干扰，重发数据；通过前述的比较机制和重发机制抗干扰。
以PLC或者DCS为基础的控制***拓扑图如图1所示，整个网络分成了两级，一级是监控软件和逻辑控制***，另外一级是现场级包括各种执行结构现场设备和多通道温度采集控制器，整个***的跨度非常宽广，每一步出错都可能导致***故障。整个***的输入数据流向从热电阻或热电偶温度传感器采集开始，采用三线制采集方式可以较好地消除引线电阻的影响，是工业控制过程中最常用的。现场多路温度采集测量信号经过控制器多通道温度采集控制器的模数转换与逻辑运算处理以后通过现场总线将数据传送至PLC/DCS逻辑控制***，最后通过以太网连接到上位机软件提供温度采集数据的监控显示。数据经过层层的转换，每个网络都有自己的特有校验机制保证数据的可靠性。多通道温度采集控制器内部拓扑结构图如图2所示；
CPU通过SPI通讯接口(带隔离)控制多通道温度采集切换电路，通过切换采集通道，时刻扫描每个通道的实时数据。
由于SPI芯片没有或者仅仅有简单的校验机制，所以在SPI通信可能导致控制***行为的未知性，SPI通信的时序图如图3。
从图3可以看出，SPI芯片的数据输出有两个过程，输出数据送到SPI芯片的移位寄存器后，通过使能输出引脚输出到输出控制寄存器，先通过回读移位寄存器的数据，保证正确后再输出，然后再做下一步处理。所以软件处理都应该在移位寄存器进行。
如图4所示的多通道温度采集硬件电路，在硬件设计上，控制器多通道温度采集控制器CPU主要采用CORTEX-M3内核的ARM7芯片ST32F103ZET6，控制多路测温通道之间的采集切换主要通过SPI接口和多通道采集切换电路之间进行通讯，多路测温电路采集到的模拟信号通过ADI公司的AD7793模数转换器转化为数字信号再通过SPI通讯接口和CPU之间进行数据交换。三线制RTD测温通道所需的恒流源IOUT1、IOUT2由AD7793可软件配置输出为10μA、210μA或1mA。ADC基准电压参考源选择AD7793内部基准1.17V。为了增强整个测温电路的电气抗干扰能力，选择ADI公司iCoupler技术的4通道数字隔离器【ADuM1411四通道数字隔离器】对CPU与***电路之间的SPI通讯接口进行电磁隔离。多通道采集切换电路主要采用ADI公司的集成芯片ADG739，它是一款CMOS、双路4通道模拟矩阵开关，配有一个串行控制的三线式接口。开关之间的导通电阻匹配严格，并且在整个信号范围内，导通电阻曲线非常平坦。ADG739采用三线式串行接口，利用移位寄存器DOUT的输出，可以将若干这种器件以菊花链形式相连。
4片ADG739模拟开关芯片构成的SPI菊花链通讯链路实现8路测温采集通道之间的快速切换，当测温传感器类型为RTD时，CPU通过软件编程控制ADG739①与ADG739②，将恒流源IOUT1、IOUT2依次轮流切换到8路RTD传感器上，将可变电阻信号转变为电压信号，再通过ADG739③与ADG739④依次切换扫描8路RTD测温通道上的电压信号，最终将采集到的电压信号经过ADC模数转换处理传送至CPU进行数据分析运算。当测温传感器类型为TC时，则不需要将恒流源IOUT1、IOUT2依次轮流切换到8路TC传感器上，直接通过ADG739③与ADG739④依次切换扫描8路TC测温通道上的电压信号，最终将采集到的电压信号经过ADC模数转换处理传送至CPU经行数据分析运算。
热电偶英文Thermocouple，简称TC，工作原理是：随着温度变化输出线性毫伏信号。仪表将信号放大换算为温度信号。热电阻英文Resistance简称RTD，工作原理是：电阻值随着温度变化而发生线性变化。
在软件设计时，可以通过最后一个SPI芯片的菊花链的Douta4引脚回读输出的数据，从SPI芯片的菊花链原理可以得到，把相同的数据输进同一个SPI芯片的菊花链网络，在最后一个SPI芯片的输出Dout引脚可以得到前一次的输进的数据。每次把得到的数据进行比较，相等表示当前数据正确可以输出。
首先CPU上电后第一次输出到SPI的移位寄存器数据时保存在m_DATA_OUT_CUR，通过SPI_DOUT引脚回读移位寄存器的数据m_DATA_OUT_BACK确认与m_DATA_OUT_CUR相等后，保存在变量中m_DATA_OUT_PRE，然后使能移位寄存器的内容输出到输出控制寄存器，完成一次正确输出。
其次第二次及其以后的输出，比较m_DATA_OUT_CUR是否与m_DATA_OUT_PRE相等，在这里有两种情况：
A相等：则SPI芯片的输出行为与前一次输出行为保持一致，所以不必要输出数据，减少CPU的负担的同时大大降低了干扰的可能性。B不相等：通过SPI_BIN口输出数据m_DATA_OUT_CUR同时在SPI_DOUT回读的数据保存在m_DATA_OUT_BACK，则m_DATA_OUT_BACK保存的应该是m_DATA_OUT_PRE相等的数据，比较m_DATA_OUT_CUR是否与m_DATA_OUT_PRE相等；不相等则表示受到干扰，这时可以再次输出数据进入SPI芯片直到m_DATA_OUT_CUR与m_DATA_OUT_BACK相等。
最后通过SPI芯片的使能输出引脚输出移位寄存器的内容到输出控制寄存器，完成一次正确的输出.
比如针对第一个传感器，首先要S1AI和S1BI加载恒流源，必须使得ADG739-1#的S1AI和S1BI对应的模拟开关导通，同时，若要读取第一个传感器的电压值，必须同时保障ADG739-3#的S1AV和S1BV对应的模拟开关导通；
RTD/TC采样
RTD/TC控制器具有8个普通采样通道，通过4片级联的ADG739芯片实现对采样通道的顺序切换，从而实现对8个通道的实时采样。
RTD/TC采样电路分为两个部分
1.通道切换电路
在这里我们选取多路复用器ADG739来实现多路通道切换，每8路通道为一组，用2片ADG739级联实现(实际用到4片，当对热电阻采样时，需要用其中两片切换电流源至热电阻，从而产生电势差)，通道切换软件部分设计为每200ms进行一次通道切换。
2.采样芯片部分电路
采样芯片选用AD7793，具有4个可配置的伪差分采样通道，在这里将其第一通道配置为采样输入端，其本身具有两个可配置的电流输出源，从而可以实现采样热电阻两端电势差。
重要数据结构
1.SPI芯片通信的数据结构
软件框图如图5所示。
有益效果：
本发明设计了一种抗干扰多通道模拟量采样电路与方法，抗干扰多通道模拟量采样电路主要采用ADI公司的模拟开关芯片ADG739，针对现有技术存在的问题，将通信技术中时分复用技术引入到多通道温度信号采集切换电路中，多路温度采集数据经同一通道传送到ADC数模转换器，利用控制器多通道温度采集控制器强大的软硬件功能将采集的数据进行分析和处理后，通过现场总线上传数据，最终实现现场设备的实时温度监控，达到现场级设备的温度控制。这种方法克服了多通道同时采集时占用硬件资源大、浪费严重等缺点。有效节约了***资源，使复杂的控制***变的简单，易于实现柔性生产。本发明设计了一种由多片SPI集成芯片组合而成的菊花链数据传输结构【菊链环】来实现多通道温度采集切换电路，在设计硬件时不仅减少硬件开销，还可以通过最后一个SPI芯片的菊花链输出接口返回到CPU的输入接口，这样可以保证输出的数据可以再次回读到CPU。
总而言之，本发明的抗干扰多通道模拟量采样方案，采用现有的集成芯片，易于实施，另外，采用串行总线实现模拟开关的切换以及采样数据传输，耗费的端口资源少，易于编程实现，采用独特的菊链结构，基于数据回传校验和重发机制避免数据出错，因此，抗干扰性能优异，因而本发明特别适用于环境恶劣的场合。
附图说明
图1为多通道温度采集控制器***拓扑图；
图2为多通道温度采集控制器内部拓扑结构图；
图3为SPI通信的时序图；
图4为抗干扰多通道模拟量采样电路的硬件电路图；
图5是数据校验与重发的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1：一种抗干扰多通道模拟量采样电路，包括控制器、A/D转换器、4个SPI芯片和8个传感器；
4个SPI芯片的片选端(CSai，i＝1，2，…，M，M＝4)均与控制器的片选信号输出端CSa相连；4个SPI芯片的时钟信号输入端(CLKai，i＝1，2，…，M，M＝4)均与控制器的时钟信号输出端CLKa相连；
4个SPI芯片的级联：4个SPI芯片按顺序布置；
第一个SPI芯片的数据输入端Dina1接控制器的串行数据输出端Dina；第一个SPI芯片的数据输出端Douta1接第二个SPI芯片的数据输入端Dina2；第二个SPI芯片的数据输出端Douta2接第三个SPI芯片的数据输入端Dina3；依次类推，直到第3个SPI芯片的数据输入端Dina3接前一个SPI芯片的数据输出端Douta2；第3个SPI芯片的数据输出端Douta3接第4个SPI芯片的数据输入端Dina4；
SPI芯片具有输入移位寄存器和2组模拟开关，即A类模拟开关和B类模拟开关；每组模拟开关包括4个模拟开关；第一组模拟开关具有一个公共端DA；第一组模拟开关具有一个公共端DB；
4个SPI芯片按顺序分为数量相同的前后2组，前2个SPI芯片为第一组，后2个SPI芯片为第二组；
第一组SPI芯片的公共端DA和公共端DB均分别接恒流源的2个端子IOUT1和IOUT2；优选地，恒流源的2个端子IOUT1和IOUT2取自A/D转换器的IOUT1和IOUT2引脚；
第二组SPI芯片的公共端DA和公共端DB均分别接A/D转换器的2个输入信号端AIN1(+)和AIN1(-)；
A/D转换器的信号连接：
A/D转换器的片选端CSb1、时钟信号端CLKb1以及数据输出端Doutb1分别接控制器的片选信号输出端CSb、时钟信号输出端CLKb以及数据输入端Doutb；传感器的信号连接：
第一组SPI芯片总共具有8个A类模拟开关和8个B类模拟开关【第一组SPI芯片对应的A类模拟开关的端口号为S(i)AI，B类模拟开关的端口号为S(i)BI】；8个A类模拟开关分别接8个传感器的第一端；8个B类模拟开关分别接8个传感器的第二端；【如图4中的S1AI，S1BI；以及S2AI，S2BI等】；
第二组SPI芯片总共具有8个A类模拟开关和8个B类模拟开关，【第二组SPI芯片对应的A类模拟开关的端口号为S(i)AV，B类模拟开关的端口号为S(i)BV】；M*2个A类模拟开关分别接8个传感器的第一端；8个B类模拟开关分别接8个传感器的第二端；【如图4中的S1AV，S1BV；以及S2AV，S2BV等】。
第4个SPI芯片的数据输出端DoutaM接控制器的校验信号输入端Douta。
在第一个SPI芯片与控制器之间设有隔离芯片；在A/D转换器与控制器之间设有隔离芯片。
所述的隔离芯片采用ADuM1411芯片，所述的SPI芯片采用ADG739芯片，所述的A/D转换器采用AD7793。
所述的传感器为热电偶或热电阻，也可以是其他类型的传感器，如压力传感器，湿度传感器等等。
控制器为单片机或DSP。
采样具体过程：
(1)对于不需要加载恒流源的传感器[如RTD]；由控制器发出指令控制第二组中的某一SPI芯片的2个模拟开关导通，使得其中一个传感器的两端通过该导通的模拟开关引出电压信号到A/D转换器的信号输入端2个输入信号端AIN1(+)和AIN1(-)，A/D转换器输出数字信号到控制器完成数据采样；
(2)对于需要加载恒流源的传感器[如TC]；
先由控制器发出指令控制第一组中的某一SPI芯片的2个模拟开关导通，使得其中一个传感器的两端通过该导通的模拟开关分别连接恒流源的2个端子IOUT1和IOUT2；
再由控制器发出指令控制第二组中的某一SPI芯片的2个模拟开关导通，使得其中一个传感器的两端通过该导通的模拟开关引出电压信号到A/D转换器的信号输入端2个输入信号端AIN1(+)和AIN1(-)；A/D转换器输出数字信号到控制器完成数据采样。
通过校验过程实现抗干扰的过程：
控制器通过引脚Dina输出的数据为m_DATA_OUT_PRE；
控制器通过校验信号输入端Douta回读的数据为m_DATA_OUT_CUR；
比较m_DATA_OUT_PRE和m_DATA_OUT_CUR，若相等，则表示数据输出正常，否则，表示数据输出受到干扰，重发数据。
一种抗干扰多通道模拟量采样方法，采用前述的抗干扰多通道模拟量采样电路实现数据采样；
将4个SPI芯片级联形成菊链采样结构，从而能控制针对任意一个传感器的采样；
通过将第4个SPI芯片的数据输出端Douta4接控制器的校验信号输入端Douta回读数据；
控制器通过引脚Dina输出的数据为m_DATA_OUT_PRE；
控制器通过引脚Douta回读的数据为m_DATA_OUT_CUR；
比较m_DATA_OUT_PRE和m_DATA_OUT_CUR，若相等，则表示数据输出正常，否则，表示数据输出受到干扰，重发数据；通过前述的比较机制和重发机制抗干扰。
ADG739【2.5Ω、低压、三线式串行控制、双路4通道矩阵开关】是一款CMOS、双路4通道模拟矩阵开关，配有一个串行控制的三线式接口。开关之间的导通电阻匹配严格，并且在整个信号范围内，导通电阻曲线非常平坦。
ADG739采用三线式串行接口，并且与SPITM、QSPITM、MICROWIRETM及一些DSP接口标准兼容。利用移位寄存器DOUT的输出，可以将若干这种器件以菊花链形式相连。上电时，内部移位寄存器为全零，所有开关均处于断开状态。
接通时，各开关在两个方向的导电性能相同，因此这种器件既适合多路复用，也适合解复用应用。每个开关均通过单独的位接通或断开，因此这种器件也可以配置为开关矩阵形式，八个开关中的任意或所有开关均可以随时闭合或断开。输入信号范围可扩展至电源电压范围。
所有通道均采用先开后合式开关，防止开关通道时发生瞬时短路。ADG739采用16引脚TSSOP封装。

Claims (10)

1.一种抗干扰多通道模拟量采样电路，其特征在于，包括控制器、A/D转换器、M个SPI芯片和N个传感器；M和N均为大于2的整数；M为偶数；N≤2*M；
M个SPI芯片的片选端(CSai，i＝1，2，…，M)均与控制器的片选信号输出端CSa相连；
M个SPI芯片的时钟信号输入端(CLKai，i＝1，2，…，M)均与控制器的时钟信号输出端CLKa相连；
M个SPI芯片按顺序布置；
第一个SPI芯片的数据输入端Dina1接控制器的串行数据输出端Dina；第一个SPI芯片的数据输出端Douta1接第二个SPI芯片的数据输入端Dina2；第二个SPI芯片的数据输出端Douta2接第三个SPI芯片的数据输入端Dina3；
依次类推，直到第M-1个SPI芯片的数据输入端Dina(M-1)接前一个SPI芯片的数据输出端Douta(M-2)；第M-1个SPI芯片的数据输出端Douta(M-1)接第M个SPI芯片的数据输入端DinaM；
SPI芯片具有输入移位寄存器和2组模拟开关，即A类模拟开关和B类模拟开关；
每组模拟开关包括4个模拟开关；第一组模拟开关具有一个公共端DA；第一组模拟开关具有一个公共端DB；
M个SPI芯片按顺序分为数量相同的前后2组，前M/2个SPI芯片为第一组，后M/2个SPI芯片为第二组；
第一组SPI芯片的公共端DA和公共端DB均分别接恒流源的2个端子IOUT1和IOUT2；
第二组SPI芯片的公共端DA和公共端DB均分别接A/D转换器的2个输入信号端AIN1(+)和AIN1(-)；
A/D转换器的片选端CSb1、时钟信号端CLKb1以及数据输出端Doutb1分别接控制器的片选信号输出端CSb、时钟信号输出端CLKb以及数据输入端Doutb；
第一组SPI芯片总共具有M*2个A类模拟开关和M*2个B类模拟开关；M*2个A类模拟开关分别最多能接M*2个传感器的第一端；M*2个B类模拟开关分别最多能接M*2个传感器的第二端；；
第二组SPI芯片总共具有M*2个A类模拟开关和M*2个B类模拟开关；M*2个A类模拟开关分别最多能接M*2个传感器的第一端；M*2个B类模拟开关分别最多能接M*2个传感器的第二端。
2.根据权利要求书1所述的抗干扰多通道模拟量采样电路，其特征在于，第M个SPI芯片的数据输出端DoutaM接控制器的校验信号输入端Douta。
3.根据权利要求书2所述的抗干扰多通道模拟量采样电路，其特征在于，在第一个SPI芯片与控制器之间设有隔离芯片；在A/D转换器与控制器之间设有隔离芯片。
4.根据权利要求书3所述的抗干扰多通道模拟量采样电路，其特征在于，所述的隔离芯片采用ADuM1411芯片，所述的SPI芯片采用ADG739芯片，所述的A/D转换器采用AD7793。
5.根据权利要求书3所述的抗干扰多通道模拟量采样电路，其特征在于，所述的M＝4，N＝8。
6.根据权利要求书3所述的抗干扰多通道模拟量采样电路，其特征在于，所述的传感器为热电偶或热电阻。
7.根据权利要求书3所述的抗干扰多通道模拟量采样电路，其特征在于：控制器为单片机或DSP。
8.根据权利要求书2-7任一项所述的抗干扰多通道模拟量采样电路，其特征在于：
(1)对于不需要加载恒流源的传感器；由控制器发出指令控制第二组中的某一SPI芯片的2个模拟开关导通，使得其中一个传感器的两端通过该导通的模拟开关引出电压信号到A/D转换器的信号输入端2个输入信号端AIN1(+)和AIN1(-)，A/D转换器输出数字信号到控制器完成数据采样；
(2)对于需要加载恒流源的传感器；
先由控制器发出指令控制第一组中的某一SPI芯片的2个模拟开关导通，使得其中一个传感器的两端通过该导通的模拟开关分别连接恒流源的2个端子IOUT1和IOUT2；
再由控制器发出指令控制第二组中的某一SPI芯片的2个模拟开关导通，使得其中一个传感器的两端通过该导通的模拟开关引出电压信号到A/D转换器的信号输入端2个输入信号端AIN1(+)和AIN1(-)；A/D转换器输出数字信号到控制器完成数据采样。
9.根据权利要求书8所述的抗干扰多通道模拟量采样电路，其特征在于：
控制器通过引脚Dina输出的数据为m_DATA_OUT_PRE；
控制器通过校验信号输入端Douta回读的数据为m_DATA_OUT_CUR；
比较m_DATA_OUT_PRE和m_DATA_OUT_CUR，若相等，则表示数据输出正常，否则，表示数据输出受到干扰，重发数据。
10.一种抗干扰多通道模拟量采样方法，其特征在于，采用权利要求2-9任一项所述的抗干扰多通道模拟量采样电路实现数据采样；
将M个SPI芯片级联形成菊链采样结构，从而能控制针对任意一个传感器的采样；
通过将第M个SPI芯片的数据输出端DoutaM接控制器的校验信号输入端Douta回读数据；
控制器通过引脚Dina输出的数据为m_DATA_OUT_PRE；
控制器通过引脚Douta回读的数据为m_DATA_OUT_CUR；
比较m_DATA_OUT_PRE和m_DATA_OUT_CUR，若相等，则表示数据输出正常，否则，表示数据输出受到干扰，重发数据；通过前述的比较机制和重发机制抗干扰。
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