一種非電量傳感器的微弱信號調理電路的製作方法

2023-05-07 16:46:22 2

本實用新型屬於非電量傳感器信號處理技術領域，尤其是涉及一種非電量傳感器的微弱信號調理電路。

背景技術：

在非電量的檢測領域，經常存在著非電量轉換為微弱電信號的情況，而該電量必須經過相應的電路轉換成能反映原來物理量特性的可以經過計算機處理的信號。該電路即可實現這種有效的轉換。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型旨在提出一種非電量傳感器的微弱信號調理電路，對於輸入的微弱信號，具有濾波、抑制、限幅和自動增益能力，使得整個檢測電路具有很強的抗幹擾能力，本檢測電路能夠應用到非電量檢測場合，可以確保檢測的準確度，大大提高檢測工作的可靠性。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種非電量傳感器的微弱信號調理電路，包括輸入隔離信號調理單元和輸出隔離信號調理單元，所述輸入隔離信號調理單元對非電量傳感器的微弱信號進行濾波、抑制、限幅以及高增益的放大；所述輸出隔離信號調理單元對所述輸入隔離信號調理單元的輸出信號進行整形，輸出TTL信號。

進一步的，所述輸入隔離信號調理單元包括第一儀表放大器N1和第二儀表放大器N2，輸入差分信號通過低通濾波模塊接入所述第一儀表放大器N1的輸入端2腳和3腳，所述第一儀表放大器N1的1腳和4腳之間串接有用於調整放大增益的電阻R6，所述第一儀表放大器N1的5腳輸出連接所述第二儀表放大器N2，所述第一儀表放大器N1的6腳輸出單端信號，其中所述第一儀表放大器N1和所述第二儀表放大器N2都接有穩壓源，並且設置有多個接地端。

進一步的，所述低通濾波模塊包括電阻R1、電阻R2、電容C1、電容C2、電感L1、電感L2、電感L3、電容C3、電容C4和電容C5，所述電阻R1和所述電感L1串聯成一支路，所述電阻R2和所述電感L2串聯成另一支路，上述兩支路並行且輸入差分信號分別接入兩並行支路，所述電容C1和所述電容C2串聯，所述電容C1的上端連接到所述電阻R1和所述電感L1之間，所述電容C2的下端連接到所述電阻R2和所述電感L2之間，所述電容C3和電容C4串聯，所述電容C3的上端連接到所述電感L1的後端，所述電容C2的下端連接到所述電感L2的後端。

進一步的，所述輸出隔離信號調理單元包括整形集成電路N6A、整形集成電路N6B和光電耦合跟隨處理電路N8，所述輸入隔離信號調理單元的輸出信號接入分壓模塊後分別接入所述整形集成電路N6A和所述整形集成電路N6B，將正弦波信號整形成方波信號，輸出到所述光電耦合跟隨處理電路N8，經光電耦合跟隨作為TTL輸出，所述光電耦合跟隨處理電路N8由一組單獨電源供電確保輸出信號隔離，並且所述整形集成電路N6A、所述整形集成電路N6B和所述光電耦合跟隨處理電路N8設置有獨立接地點。

進一步的，所述分壓模塊包括電阻R48、電阻R49、電阻R50和電阻R51，所述電阻R48、所述電阻R49、所述電阻R50和所述電阻R51依次串聯，所述輸入隔離信號調理單元的輸出信號接入所述電阻R49和所述電阻R50之間。

相對於現有技術，本實用新型所述的非電量傳感器的微弱信號調理電路具有以下優勢：

本實用新型設計合理，將濾波、抑制、限幅和自動增益等電路有機地結合起來，使得整個檢測電路具有很強的抗幹擾能力，對於輸入的微弱信號，能夠對其進行高增益的放大，而對於輸入的大信號信號，則進行抑制衰減，對增益進行自動調節，具有較寬的信號檢測範圍。將本檢測電路應用到非電量檢測場合，可以確保檢測的準確度，大大提高檢測工作的可靠性。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例所述的輸入隔離信號調理單元示意圖；

圖2為本實用新型實施例所述的輸出隔離信號調理單元示意圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不衝突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」等的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本實用新型的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。

本實用新型提供一種非電量傳感器的微弱信號調理電路，包括輸入隔離信號調理單元和輸出隔離信號調理單元，所述輸入隔離信號調理單元對非電量傳感器的微弱信號進行濾波、抑制、限幅以及高增益的放大；所述輸出隔離信號調理單元對所述輸入隔離信號調理單元的輸出信號進行整形，輸出TTL信號。

如圖1所示，所述輸入隔離信號調理單元包括第一儀表放大器N1和第二儀表放大器N2，輸入差分信號通過低通濾波模塊接入所述第一儀表放大器N1的輸入端2腳和3腳，所述第一儀表放大器N1的1腳和4腳之間串接有用於調整放大增益的電阻R6，所述第一儀表放大器N1的5腳輸出連接所述第二儀表放大器N2，所述第一儀表放大器N1的6腳輸出單端信號，其中所述第一儀表放大器N1和所述第二儀表放大器N2都接有穩壓源，並且設置有多個接地端。

所述低通濾波模塊包括電阻R1、電阻R2、電容C1、電容C2、電感L1、電感L2、電感L3、電容C3、電容C4和電容C5，所述電阻R1和所述電感L1串聯成一支路，所述電阻R2和所述電感L2串聯成另一支路，上述兩支路並行且輸入差分信號分別接入兩並行支路，所述電容C1和所述電容C2串聯，所述電容C1的上端連接到所述電阻R1和所述電感L1之間，所述電容C2的下端連接到所述電阻R2和所述電感L2之間，所述電容C3和電容C4串聯，所述電容C3的上端連接到所述電感L1的後端，所述電容C2的下端連接到所述電感L2的後端。

如圖2所示，所述輸出隔離信號調理單元包括整形集成電路N6A、整形集成電路N6B和光電耦合跟隨處理電路N8，所述輸入隔離信號調理單元的輸出信號接入分壓模塊後分別接入所述整形集成電路N6A和所述整形集成電路N6B，將正弦波信號整形成方波信號，輸出到所述光電耦合跟隨處理電路N8，經光電耦合跟隨作為TTL輸出，所述光電耦合跟隨處理電路N8由一組單獨電源供電確保輸出信號隔離，並且所述整形集成電路N6A、所述整形集成電路N6B和所述光電耦合跟隨處理電路N8設置有獨立接地點。

所述分壓模塊包括電阻R48、電阻R49、電阻R50和電阻R51，所述電阻R48、所述電阻R49、所述電阻R50和所述電阻R51依次串聯，所述輸入隔離信號調理單元的輸出信號接入所述電阻R49和所述電阻R50之間。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。