CN106524891A - 一种运用于电感传感器的信号处理电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及信号处理技术领域，尤其是一种运用于电感传感器的信号处理电路。它包括依次连接的模拟信号放大电路、全波整流电路和低通滤波器；模拟信号放大电路包括第一运放、第二运放、第三运放、第四运放和变压器。本发明由第一运放和周边电路构成文氏电桥，利用文氏电桥将电感传感器输入的载波进行初步处理，使波形更加标准；同时，通过变压器和多个运放将信号进行放大和信号隔直，从而提高电路的带载能力和滤掉了交流信号中的直流噪声，其电路结构简单，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域，尤其是一种运用于电感传感器的信号处理电路。
背景技术
众所周知，电感位移传感器具有灵敏度及分辨力高、线性度好、工作可靠、寿命长等优点,作为一种精密的位移检测部件在很多领域有着广泛的应用。在便携式位移检测系统中,通常采用微处理器来处理位移信号并进行控制,这就要设计与传感器配套的信号变送电路,将电感式位移传感器输出的交变信号转变为与位移成正比的直流信号,经A/D转换后输人微处理器中。
目前，现有的信号处理电路信号噪声处理还不够完善，电路结构也过于复杂，不能很好运用于电感传感器的检测工作中。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种运用于电感传感器的信号处理电路。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种运用于电感传感器的信号处理电路，它包括依次连接的模拟信号放大电路、全波整流电路和低通滤波器；
所述模拟信号放大电路包括第一运放、第二运放、第三运放、第四运放和变压器，所述第一运放的同相端与电感传感器电连接并通过第一电容接地，所述第一电容并联有第二电阻，所述第一运放的反相端通过第四电阻与自身的输出端连接，所述第一运放的同相端通过依次串联的第三电阻和第二电容与自身的输出端连接，所述第一运放的输出端通过第六电阻与第二运放的同相端连接，所述第二运放的同相端通过第七电阻与自身的输出端连接，所述第二运放的输出端与第三运放的同相端连接并通过第八电阻与第四运放的反相端连接，所述第三运放反相端与自身的输出端连接，所述第四运放的反相端通过第九电阻与自身的输出端连接，所述变压器的初级线圈两端分别通过第十一电阻和第十电阻与第三运放和第四运放的输出端连接，所述变压器的次级线圈并联有输出接口。
优选地，所述模拟信号放大电路还包括第一二极管，所述第一运放的输出端通过第五电阻与第一二极管的负极连接，所述第一二极管的正极通过第三电容接地，所述第一二极管的正极通过依次串联的继电器和第一电阻与第一运放的反相端连接。
优选地，所述变压器的初级线圈并联有第四电容。
优选地，所述全波整流电路包括第五运放、第六运放和第七运放，所述第五运放的同相端和反相端分别通过第十二电阻和第十三电阻与输出接口串联，所述第五运放的同相端通过第十四电阻接地，所述第五运放的反相端通过第十五电阻与自身的输出端连接，所述第五运放的输出端通过第十六电阻与第六运放的反相端连接并通过依次串联的第十八电阻和第五电容与第七运放的输出端连接，所述第六运放的反相端通过第二二极管与自身的输出端连接并通过依次串联的第十七电阻和第十九电阻与第七运放的反相端连接，所述第六运放的输出端通过第三二极管连接于第十七电阻和第十九电阻之间，所述第七运放的反相端连接于第十八电阻和第五电容之间并通过第二十电阻与自身的输出端连接，所述第七运放的输出端输出信号。
由于采用了上述方案，本发明由第一运放和周边电路构成文氏电桥，利用文氏电桥将电感传感器输入的载波进行初步处理，使波形更加标准；同时，通过变压器和多个运放将信号进行放大和信号隔直，从而提高电路的带载能力和滤掉了交流信号中的直流噪声，其电路结构简单，具有很强的实用性。
附图说明
图1是本发明实施例的结构原理示意图；
图2是本发明实施例的模拟信号放大电路的电路结构示意；
图3是本发明实施例的全波整流电路的电路结构示意。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图3所示，本实施例提供的一种运用于电感传感器的信号处理电路，它包括依次连接的模拟信号放大电路1、全波整流电路2和低通滤波器3。具体工作时，电感传感器输出测量信号后，本实施例通过模拟信号放大电路1将信号进行初步处理，将信号进行放大、隔直处理；利用全波整流电路2将信号进行差分放大，从而提高信号的精准和信噪比的提高；利用低通滤波器3信号进行低通滤波处理，再次提高信号抗干扰能力。
为此，本实施例的模拟信号放大电路1可采用如图2所示的电路结构，即包括第一运放A1、第二运放A2、第三运放A3、第四运放A4和变压器T1，第一运放A1的同相端与电感传感器电连接并通过第一电容C1接地，第一电容C1并联有第二电阻R2，第一运放A1的反相端通过第四电阻R4与自身的输出端连接，第一运放A1的同相端通过依次串联的第三电阻R3和第二电容C2与自身的输出端连接，第一运放A1的输出端通过第六电阻R6与第二运放A2的同相端连接，第二运放A2的同相端通过第七电阻R7与自身的输出端连接，第二运放A2的输出端与第三运放A3的同相端连接并通过第八电阻R8与第四运放A4的反相端连接，第三运放A3反相端与自身的输出端连接，第四运放A4的反相端通过第九电阻R9与自身的输出端连接，变压器T1的初级线圈两端分别通过第十一电阻R11和第十电阻R10与第三运放A3和第四运放A4的输出端连接，变压器T1的次级线圈并联有输出接口J1。本电路由第一运放A1和周边电路构成文氏电桥，利用文氏电桥将电感传感器输入的载波进行初步处理，使波形更加标准；同时，通过变压器T1和多个运放将信号进行放大和信号隔直，从而提高电路的带载能力和滤掉了交流信号中的直流噪声，其中第一电容C1的容值等于第二电容C2的容值，第二电阻R2的阻值等于第三电阻R3的阻值。
进一步，模拟信号放大电路1还包括第一二极管D1，第一运放A1的输出端通过第五电阻R5与第一二极管D1的负极连接，第一二极管D1的正极通过第三电容C3接地，第一二极管D1的正极通过依次串联的继电器S1和第一电阻R1与第一运放A1的反相端连接。从而本实施利用继电器S1可有效的控制第一运放A1的工作，提高整体灵活度。
进一步，变压器T1的初级线圈并联有第四电容C4，利用第四电容C4可有效保护变压器T1。
此外，本实施例的全波整流电路2可采用如图3所示的电路结构，即包括第五运放A5、第六运放A6和第七运放A7，第五运放A5的同相端和反相端分别通过第十二电阻R12和第十三电阻R13与输出接口J1串联，第五运放A5的同相端通过第十四电阻R14接地，第五运放A5的反相端通过第十五电阻R15与自身的输出端连接，第五运放A5的输出端通过第十六电阻R16与第六运放A6的反相端连接并通过依次串联的第十八电阻R18和第五电容C5与第七运放R7的输出端连接，第六运放A6的反相端通过第二二极管D2与自身的输出端连接并通过依次串联的第十七电阻R17和第十九电阻R19与第七运放A7的反相端连接，第六运放的输出端通过第三二极管连接于第十七电阻和第十九电阻之间，第七运放A7的反相端连接于第十八电阻R18和第五电容C5之间并通过第二十电阻R20与自身的输出端连接，第七运放A7的输出端输出信号。本电路整体实现信号的差分放大，提高信噪比，同时因第六运放A6的周边元器件选用第二二极管D2和第三二极管D3，从而避免温度对第六运放A6工作的影响，从而提高信号精准。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种运用于电感传感器的信号处理电路，其特征在于：它包括依次连接的模拟信号放大电路、全波整流电路和低通滤波器；
所述模拟信号放大电路包括第一运放、第二运放、第三运放、第四运放和变压器，所述第一运放的同相端与电感传感器电连接并通过第一电容接地，所述第一电容并联有第二电阻，所述第一运放的反相端通过第四电阻与自身的输出端连接，所述第一运放的同相端通过依次串联的第三电阻和第二电容与自身的输出端连接，所述第一运放的输出端通过第六电阻与第二运放的同相端连接，所述第二运放的同相端通过第七电阻与自身的输出端连接，所述第二运放的输出端与第三运放的同相端连接并通过第八电阻与第四运放的反相端连接，所述第三运放反相端与自身的输出端连接，所述第四运放的反相端通过第九电阻与自身的输出端连接，所述变压器的初级线圈两端分别通过第十一电阻和第十电阻与第三运放和第四运放的输出端连接，所述变压器的次级线圈并联有输出接口。
2.如权利要求1所述的一种运用于电感传感器的信号处理电路，其特征在于：所述模拟信号放大电路还包括第一二极管，所述第一运放的输出端通过第五电阻与第一二极管的负极连接，所述第一二极管的正极通过第三电容接地，所述第一二极管的正极通过依次串联的继电器和第一电阻与第一运放的反相端连接。
3.如权利要求2所述的一种运用于电感传感器的信号处理电路，其特征在于：所述变压器的初级线圈并联有第四电容。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种运用于电感传感器的信号处理电路，其特征在于：所述全波整流电路包括第五运放、第六运放和第七运放，所述第五运放的同相端和反相端分别通过第十二电阻和第十三电阻与输出接口串联，所述第五运放的同相端通过第十四电阻接地，所述第五运放的反相端通过第十五电阻与自身的输出端连接，所述第五运放的输出端通过第十六电阻与第六运放的反相端连接并通过依次串联的第十八电阻和第五电容与第七运放的输出端连接，所述第六运放的反相端通过第二二极管与自身的输出端连接并通过依次串联的第十七电阻和第十九电阻与第七运放的反相端连接，所述第六运放的输出端通过第三二极管连接于第十七电阻和第十九电阻之间，所述第七运放的反相端连接于第十八电阻和第五电容之间并通过第二十电阻与自身的输出端连接，所述第七运放的输出端输出信号。
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|---|---|---|---|---|
| CN109687838A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-26 | 深圳贝特莱电子科技股份有限公司 | 一种高速反应型低通滤波器、滤波电路及控制方法 |
| CN112713777A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-04-27 | 赣州市正途科技有限公司 | 一种水力发电供低伏负载工作电路 |
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