CN103869863B - 传感器调理电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了传感器调理电路，包括运算放大器A1、运算放大器A2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、滑动变阻器R7、R8、R9、R10和电容C；所述的滑动变阻器R7、R8、R9和R10依次串联连接组成闭合回路，滑动变阻器R8和滑动变阻器R9的公共端连接运算放大器A1的同向输入端，滑动变阻器R7和滑动变阻器R10的公共端连接运算放大器A2的同向输入端；所述的运算放大器A1的反向输入端和输出端之间连接电阻R3，运算放大器A1和运算放大器A2的反向输入端之间连接电阻R2；所述的电阻R2和电阻R3的公共端连接下拉电阻R1，运算放大器A1的负电源端连接电源VCC，电源VCC接旁路电容C。本发明通过上述原理，能够满足数据采集系统中数据分辨率高的要求、能够抑制共模电压且放大处理后能够对信号电平进行平滑处理。

Description

传感器调理电路
技术领域
本发明涉及传感器领域，具体涉及传感器调理电路。
背景技术
信号调理是把来自传感器的模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出和其他目的的数字信号。模拟传感器可测量很多物理量，如温度、压力、流量、运动、位置、PH、光强等。通常，传感器信号不能直接转换为数字数据，这是因为传感器输出是相当小的电压、电流或电阻变化，因此，在变换为数据之前必须进行调理。调理就是放大，缓冲或定标模拟信号，使其适合于模/数转换器的输入。然后，ADC对模拟信号进行数字化，并把数字信号送到微控制器或其他数字器件，以便用于系统的数据处理。此链路工作的关键是选择运放要正确在接口被测的各种类型传感器。其中必须选择ADC，ADC应具有处理来自输入电路信号的能力，并能产生满足数据采集系统分辨率、精度和取样率的数字输出。现在还没有适合于以太网接口的压力传感器中使用的调整电路，能够满足数据采集系统中数据分辨率高的要求、能够抑制共模电压且放大处理后能够对信号电平进行平滑处理。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供传感器调理电路，能够满足数据采集系统中数据分辨率高的要求、能够抑制共模电压且放大处理后能够对信号电平进行平滑处理。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：传感器调理电路，包括运算放大器A1、运算放大器A2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、滑动变阻器R7、滑动变阻器R8、滑动变阻器R9、滑动变阻器R10和电容C；所述的滑动变阻器R7、滑动变阻器R8、滑动变阻器R9和滑动变阻器R10依次串联连接组成闭合回路，滑动变阻器R8和滑动变阻器R9的公共端连接运算放大器A1的同向输入端，滑动变阻器R7和滑动变阻器R10的公共端连接运算放大器A2的同向输入端；所述的运算放大器A1的反向输入端和输出端之间连接电阻R3，运算放大器A1和运算放大器A2的反向输入端之间连接电阻R2，运算放大器A1的输出端与运算放大器A2的反向输入端之间连接电阻R4，运算放大器A2的反向输入端和输出端之间连接电阻R5，运算放大器A2的输出端还连接电阻R6，电阻R6还连接输出信号Vout；所述的电阻R2和电阻R3的公共端连接下拉电阻R1，运算放大器A1的负电源端连接电源VCC，电源VCC接旁路电容C。
而旁路电容C可将高频电流旁路掉，只保留低频电流部分。其中运算放大器A1和运算放大器A2的型号为MPC602，而各电阻阻值的大小则根据调理电路的实际需要进行设定。
所述的滑动变阻器R7和滑动变阻器R8的公共端连接电源VCC，滑动变阻器R9和滑动变阻器R10的公共端接地。
所述的滑动变阻器R7和滑动变阻器R9阻值相等，滑动变阻器R8和滑动变阻器R10的阻值相等。
所述的电阻R3和电阻R4的阻值相等。
所述的电阻R1和电阻R5阻值相等。电阻R5起到信号反向放大的作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用单端输出信号，将两个来自传感器电桥的电压信号相减，放大了输入信号的同时也放大了输入信号的共模电压，可以有效抑制掉传感器信号中共模电压的成分，对信号电平进行平滑处理，满足数据采集系统中数据分辨率高的要求。
附图说明
图1为本发明的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述，本发明的实施例不限于此。
实施例：
如图1所示，本发明包括运算放大器A1、运算放大器A2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、滑动变阻器R7、滑动变阻器R8、滑动变阻器R9、滑动变阻器R10和电容C，滑动变阻器R7和滑动变阻器R8的公共端连接电源VCC，滑动变阻器R9和滑动变阻器R10的公共端接地。
滑动变阻器R7和滑动变阻器R9阻值相等，滑动变阻器R8和滑动变阻器R10的阻值相等；电阻R3和电阻R4的阻值相等；电阻R1和电阻R5阻值相等。
    其中运算放大器A1和运算放大器A2的型号为MPC602，而各电阻阻值的大小则根据调理电路的实际需要进行设定。
    本实施例的滑动变阻器R7、滑动变阻器R8、滑动变阻器R9和滑动变阻器R10依次串联连接组成闭合回路，滑动变阻器R8和滑动变阻器R9的公共端连接运算放大器A1的同向输入端，滑动变阻器R7和滑动变阻器R10的公共端连接运算放大器A2的同向输入端。本实施例的运算放大器A1的反向输入端和输出端之间连接电阻R3，运算放大器A1和运算放大器A2的反向输入端之间连接电阻R2，运算放大器A1的输出端与运算放大器A2的反向输入端之间连接电阻R4，运算放大器A2的反向输入端和输出端之间连接电阻R5，运算放大器A2的输出端还连接电阻R6，电阻R6还连接输出信号Vout。本实施例的电阻R2和电阻R3的公共端连接下拉电阻R1，运算放大器A1的负电源端连接电源VCC，电源VCC接旁路电容C。
    该电路采用单端输出信号Vout，将两个来自传感器电桥的电压信号,相减，并将传感器的微弱信号放大，两个运算放大器A1和A2实现了电信号相减和放大功能。另外，该两个运算放大器分别接收了两路互为相反的传感器电桥电压输出信号，对其进行相减放大，达到抑制共模电压，放大处理和调理信号电平，满足数据采集系统中数据分辨率高的要求。其中的两个传感器电桥中的一个包括滑动变阻器R7、滑动变阻器R8、滑动变阻器R9和滑动变阻器R10，另一个传感器电桥包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，该电路为增益可放大的传感器电路。而旁路电容C可将高频电流旁路掉，只保留低频电流部分。而电阻R5起到信号反向放大的作用。
如上所述便可实现该发明。

Claims (3)

1.传感器调理电路，其特征在于：包括运算放大器A1、运算放大器A2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、滑动变阻器R7、滑动变阻器R8、滑动变阻器R9、滑动变阻器R10和电容C；所述的滑动变阻器R7、滑动变阻器R8、滑动变阻器R9和滑动变阻器R10依次串联连接组成闭合回路，滑动变阻器R8和滑动变阻器R9的公共端连接运算放大器A1的同向输入端，滑动变阻器R7和滑动变阻器R10的公共端连接运算放大器A2的同向输入端；所述的运算放大器A1的反向输入端和输出端之间连接电阻R3，运算放大器A1和运算放大器A2的反向输入端之间连接电阻R2，运算放大器A1的输出端与运算放大器A2的反向输入端之间连接电阻R4，运算放大器A2的反向输入端和输出端之间连接电阻R5，运算放大器A2的输出端还连接电阻R6，电阻R6还连接输出信号Vout；所述的电阻R2和电阻R3的公共端连接下拉电阻R1，运算放大器A1的负电源端连接电源VCC，电源VCC接旁路电容C；所述的滑动变阻器R7和滑动变阻器R9阻值相等，滑动变阻器R8和滑动变阻器R10的阻值相等；所述的电阻R3和电阻R4的阻值相等。
2.根据权利要求1所述的传感器调理电路，其特征在于：所述的滑动变阻器R7和滑动变阻器R8的公共端连接电源VCC，滑动变阻器R9和滑动变阻器R10的公共端接地。
3.根据权利要求1所述的传感器调理电路，其特征在于：所述的电阻R1和电阻R5阻值相等。
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