一種運用於電感傳感器的信號處理電路的製作方法

2023-10-09 04:00:34 1

本發明涉及信號處理技術領域，尤其是一種運用於電感傳感器的信號處理電路。

背景技術：

眾所周知，電感位移傳感器具有靈敏度及分辨力高、線性度好、工作可靠、壽命長等優點,作為一種精密的位移檢測部件在很多領域有著廣泛的應用。在可攜式位移檢測系統中,通常採用微處理器來處理位移信號並進行控制,這就要設計與傳感器配套的信號變送電路,將電感式位移傳感器輸出的交變信號轉變為與位移成正比的直流信號,經A/D轉換後輸人微處理器中。

目前，現有的信號處理電路信號噪聲處理還不夠完善，電路結構也過於複雜，不能很好運用於電感傳感器的檢測工作中。

技術實現要素：

針對上述現有技術中存在的不足，本發明的目的在於提供一種運用於電感傳感器的信號處理電路。

為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案：

一種運用於電感傳感器的信號處理電路，它包括依次連接的模擬信號放大電路、全波整流電路和低通濾波器；

所述模擬信號放大電路包括第一運放、第二運放、第三運放、第四運放和變壓器，所述第一運放的同相端與電感傳感器電連接並通過第一電容接地，所述第一電容並聯有第二電阻，所述第一運放的反相端通過第四電阻與自身的輸出端連接，所述第一運放的同相端通過依次串聯的第三電阻和第二電容與自身的輸出端連接，所述第一運放的輸出端通過第六電阻與第二運放的同相端連接，所述第二運放的同相端通過第七電阻與自身的輸出端連接，所述第二運放的輸出端與第三運放的同相端連接並通過第八電阻與第四運放的反相端連接，所述第三運放反相端與自身的輸出端連接，所述第四運放的反相端通過第九電阻與自身的輸出端連接，所述變壓器的初級線圈兩端分別通過第十一電阻和第十電阻與第三運放和第四運放的輸出端連接，所述變壓器的次級線圈並聯有輸出接口。

優選地，所述模擬信號放大電路還包括第一二極體，所述第一運放的輸出端通過第五電阻與第一二極體的負極連接，所述第一二極體的正極通過第三電容接地，所述第一二極體的正極通過依次串聯的繼電器和第一電阻與第一運放的反相端連接。

優選地，所述變壓器的初級線圈並聯有第四電容。

優選地，所述全波整流電路包括第五運放、第六運放和第七運放，所述第五運放的同相端和反相端分別通過第十二電阻和第十三電阻與輸出接口串聯，所述第五運放的同相端通過第十四電阻接地，所述第五運放的反相端通過第十五電阻與自身的輸出端連接，所述第五運放的輸出端通過第十六電阻與第六運放的反相端連接並通過依次串聯的第十八電阻和第五電容與第七運放的輸出端連接，所述第六運放的反相端通過第二二極體與自身的輸出端連接並通過依次串聯的第十七電阻和第十九電阻與第七運放的反相端連接，所述第六運放的輸出端通過第三二極體連接於第十七電阻和第十九電阻之間，所述第七運放的反相端連接於第十八電阻和第五電容之間並通過第二十電阻與自身的輸出端連接，所述第七運放的輸出端輸出信號。

由於採用了上述方案，本發明由第一運放和周邊電路構成文氏電橋，利用文氏電橋將電感傳感器輸入的載波進行初步處理，使波形更加標準；同時，通過變壓器和多個運放將信號進行放大和信號隔直，從而提高電路的帶載能力和濾掉了交流信號中的直流噪聲，其電路結構簡單，具有很強的實用性。

附圖說明

圖1是本發明實施例的結構原理示意圖；

圖2是本發明實施例的模擬信號放大電路的電路結構示意；

圖3是本發明實施例的全波整流電路的電路結構示意。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

如圖1至圖3所示，本實施例提供的一種運用於電感傳感器的信號處理電路，它包括依次連接的模擬信號放大電路1、全波整流電路2和低通濾波器3。具體工作時，電感傳感器輸出測量信號後，本實施例通過模擬信號放大電路1將信號進行初步處理，將信號進行放大、隔直處理；利用全波整流電路2將信號進行差分放大，從而提高信號的精準和信噪比的提高；利用低通濾波器3信號進行低通濾波處理，再次提高信號抗幹擾能力。

為此，本實施例的模擬信號放大電路1可採用如圖2所示的電路結構，即包括第一運放A1、第二運放A2、第三運放A3、第四運放A4和變壓器T1，第一運放A1的同相端與電感傳感器電連接並通過第一電容C1接地，第一電容C1並聯有第二電阻R2，第一運放A1的反相端通過第四電阻R4與自身的輸出端連接，第一運放A1的同相端通過依次串聯的第三電阻R3和第二電容C2與自身的輸出端連接，第一運放A1的輸出端通過第六電阻R6與第二運放A2的同相端連接，第二運放A2的同相端通過第七電阻R7與自身的輸出端連接，第二運放A2的輸出端與第三運放A3的同相端連接並通過第八電阻R8與第四運放A4的反相端連接，第三運放A3反相端與自身的輸出端連接，第四運放A4的反相端通過第九電阻R9與自身的輸出端連接，變壓器T1的初級線圈兩端分別通過第十一電阻R11和第十電阻R10與第三運放A3和第四運放A4的輸出端連接，變壓器T1的次級線圈並聯有輸出接口J1。本電路由第一運放A1和周邊電路構成文氏電橋，利用文氏電橋將電感傳感器輸入的載波進行初步處理，使波形更加標準；同時，通過變壓器T1和多個運放將信號進行放大和信號隔直，從而提高電路的帶載能力和濾掉了交流信號中的直流噪聲，其中第一電容C1的容值等於第二電容C2的容值，第二電阻R2的阻值等於第三電阻R3的阻值。

進一步，模擬信號放大電路1還包括第一二極體D1，第一運放A1的輸出端通過第五電阻R5與第一二極體D1的負極連接，第一二極體D1的正極通過第三電容C3接地，第一二極體D1的正極通過依次串聯的繼電器S1和第一電阻R1與第一運放A1的反相端連接。從而本實施利用繼電器S1可有效的控制第一運放A1的工作，提高整體靈活度。

進一步，變壓器T1的初級線圈並聯有第四電容C4，利用第四電容C4可有效保護變壓器T1。

此外，本實施例的全波整流電路2可採用如圖3所示的電路結構，即包括第五運放A5、第六運放A6和第七運放A7，第五運放A5的同相端和反相端分別通過第十二電阻R12和第十三電阻R13與輸出接口J1串聯，第五運放A5的同相端通過第十四電阻R14接地，第五運放A5的反相端通過第十五電阻R15與自身的輸出端連接，第五運放A5的輸出端通過第十六電阻R16與第六運放A6的反相端連接並通過依次串聯的第十八電阻R18和第五電容C5與第七運放R7的輸出端連接，第六運放A6的反相端通過第二二極體D2與自身的輸出端連接並通過依次串聯的第十七電阻R17和第十九電阻R19與第七運放A7的反相端連接，第六運放的輸出端通過第三二極體連接於第十七電阻和第十九電阻之間，第七運放A7的反相端連接於第十八電阻R18和第五電容C5之間並通過第二十電阻R20與自身的輸出端連接，第七運放A7的輸出端輸出信號。本電路整體實現信號的差分放大，提高信噪比，同時因第六運放A6的周邊元器件選用第二二極體D2和第三二極體D3，從而避免溫度對第六運放A6工作的影響，從而提高信號精準。

以上僅為本發明的優選實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。