CN106788383B - 一种非电量传感器的微弱信号调理电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种非电量传感器的微弱信号调理电路，包括输入隔离信号调理单元和输出隔离信号调理单元，输入隔离信号调理单元对非电量传感器的微弱信号进行滤波、抑制、限幅以及高增益的放大；输出隔离信号调理单元对输入隔离信号调理单元的输出信号进行整形，输出TTL信号。本发明的有益效果是对于输入的微弱信号，具有滤波、抑制、限幅和自动增益能力，使得整个检测电路具有很强的抗干扰能力，本检测电路能够应用到非电量检测场合，可以确保检测的准确度，大大提高检测工作的可靠性。

Description

一种非电量传感器的微弱信号调理电路
技术领域
本发明属于非电量传感器信号处理技术领域，尤其是涉及一种非电量传感器的微弱信号调理电路。
背景技术
在非电量的检测领域，经常存在着非电量转换为微弱电信号的情况，而该电量必须经过相应的电路转换成能反映原来物理量特性的可以经过计算机处理的信号。该电路即可实现这种有效的转换。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种非电量传感器的微弱信号调理电路，对于输入的微弱信号，具有滤波、抑制、限幅和自动增益能力，使得整个检测电路具有很强的抗干扰能力，本检测电路能够应用到非电量检测场合，可以确保检测的准确度，大大提高检测工作的可靠性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种非电量传感器的微弱信号调理电路，包括输入隔离信号调理单元和输出隔离信号调理单元，所述输入隔离信号调理单元对非电量传感器的微弱信号进行滤波、抑制、限幅以及高增益的放大；所述输出隔离信号调理单元对所述输入隔离信号调理单元的输出信号进行整形，输出TTL信号。
进一步的，所述输入隔离信号调理单元包括第一仪表放大器N1和第二仪表放大器N2，输入差分信号通过低通滤波模块接入所述第一仪表放大器N1的输入端2脚和3脚，所述第一仪表放大器N1的1脚和4脚之间串接有用于调整放大增益的电阻R6，所述第一仪表放大器N1的5脚输出连接所述第二仪表放大器N2，所述第一仪表放大器N1的6脚输出单端信号，其中所述第一仪表放大器N1和所述第二仪表放大器N2都接有稳压源，并且设置有多个接地端。
进一步的，所述低通滤波模块包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2、电感L3、电容C3、电容C4和电容C5，所述电阻R1和所述电感L1串联成一支路，所述电阻R2和所述电感L2串联成另一支路，上述两支路并行且输入差分信号分别接入两并行支路，所述电容C1和所述电容C2串联，所述电容C1的上端连接到所述电阻R1和所述电感L1之间，所述电容C2的下端连接到所述电阻R2和所述电感L2之间，所述电容C3和电容C4串联，所述电容C3的上端连接到所述电感L1的后端，所述电容C2的下端连接到所述电感L2的后端。
进一步的，所述输出隔离信号调理单元包括整形集成电路N6A、整形集成电路N6B和光电耦合跟随处理电路N8，所述输入隔离信号调理单元的输出信号接入分压模块后分别接入所述整形集成电路N6A和所述整形集成电路N6B，将正弦波信号整形成方波信号，输出到所述光电耦合跟随处理电路N8，经光电耦合跟随作为TTL输出，所述光电耦合跟随处理电路N8由一组单独电源供电确保输出信号隔离，并且所述整形集成电路N6A、所述整形集成电路N6B和所述光电耦合跟随处理电路N8设置有独立接地点。
进一步的，所述分压模块包括电阻R48、电阻R49、电阻R50和电阻R51，所述电阻R48、所述电阻R49、所述电阻R50和所述电阻R51依次串联，所述输入隔离信号调理单元的输出信号接入所述电阻R49和所述电阻R50之间。
相对于现有技术，本发明所述的非电量传感器的微弱信号调理电路具有以下优势：
本发明设计合理，将滤波、抑制、限幅和自动增益等电路有机地结合起来，使得整个检测电路具有很强的抗干扰能力，对于输入的微弱信号，能够对其进行高增益的放大，而对于输入的大信号信号，则进行抑制衰减，对增益进行自动调节，具有较宽的信号检测范围。将本检测电路应用到非电量检测场合，可以确保检测的准确度，大大提高检测工作的可靠性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的输入隔离信号调理单元示意图；
图2为本发明实施例所述的输出隔离信号调理单元示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明提供一种非电量传感器的微弱信号调理电路，包括输入隔离信号调理单元和输出隔离信号调理单元，所述输入隔离信号调理单元对非电量传感器的微弱信号进行滤波、抑制、限幅以及高增益的放大；所述输出隔离信号调理单元对所述输入隔离信号调理单元的输出信号进行整形，输出TTL信号。
如图1所示，所述输入隔离信号调理单元包括第一仪表放大器N1和第二仪表放大器N2，输入差分信号通过低通滤波模块接入所述第一仪表放大器N1的输入端2脚和3脚，所述第一仪表放大器N1的1脚和4脚之间串接有用于调整放大增益的电阻R6，所述第一仪表放大器N1的5脚输出连接所述第二仪表放大器N2，所述第一仪表放大器N1的6脚输出单端信号，其中所述第一仪表放大器N1和所述第二仪表放大器N2都接有稳压源，并且设置有多个接地端。
所述低通滤波模块包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2、电感L3、电容C3、电容C4和电容C5，所述电阻R1和所述电感L1串联成一支路，所述电阻R2和所述电感L2串联成另一支路，上述两支路并行且输入差分信号分别接入两并行支路，所述电容C1和所述电容C2串联，所述电容C1的上端连接到所述电阻R1和所述电感L1之间，所述电容C2的下端连接到所述电阻R2和所述电感L2之间，所述电容C3和电容C4串联，所述电容C3的上端连接到所述电感L1的后端，所述电容C2的下端连接到所述电感L2的后端。
如图2所示，所述输出隔离信号调理单元包括整形集成电路N6A、整形集成电路N6B和光电耦合跟随处理电路N8，所述输入隔离信号调理单元的输出信号接入分压模块后分别接入所述整形集成电路N6A和所述整形集成电路N6B，将正弦波信号整形成方波信号，输出到所述光电耦合跟随处理电路N8，经光电耦合跟随作为TTL输出，所述光电耦合跟随处理电路N8由一组单独电源供电确保输出信号隔离，并且所述整形集成电路N6A、所述整形集成电路N6B和所述光电耦合跟随处理电路N8设置有独立接地点。
所述分压模块包括电阻R48、电阻R49、电阻R50和电阻R51，所述电阻R48、所述电阻R49、所述电阻R50和所述电阻R51依次串联，所述输入隔离信号调理单元的输出信号接入所述电阻R49和所述电阻R50之间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种非电量传感器的微弱信号调理电路，其特征在于：包括输入隔离信号调理单元和输出隔离信号调理单元，所述输入隔离信号调理单元对非电量传感器的微弱信号进行滤波、抑制、限幅以及高增益的放大；所述输出隔离信号调理单元对所述输入隔离信号调理单元的输出信号进行整形，输出TTL信号；
所述输入隔离信号调理单元包括第一仪表放大器N1和第二仪表放大器N2，输入差分信号通过低通滤波模块接入所述第一仪表放大器N1的输入端2脚和3脚，所述第一仪表放大器N1的1脚和4脚之间串接有用于调整放大增益的电阻R6，所述第一仪表放大器N1的5脚输出连接所述第二仪表放大器N2，所述第一仪表放大器N1的6脚输出单端信号，其中所述第一仪表放大器N1和所述第二仪表放大器N2都接有稳压源，并且设置有多个接地端；
所述低通滤波模块包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2、电感L3、电容C3、电容C4和电容C5，所述电阻R1和所述电感L1串联成一支路，所述电阻R2和所述电感L2串联成另一支路，上述两支路并行且输入差分信号分别接入两并行支路，所述电容C1和所述电容C2串联，所述电容C1的上端连接到所述电阻R1和所述电感L1之间，所述电容C2的下端连接到所述电阻R2和所述电感L2之间，所述电容C3和电容C4串联，所述电容C3的上端连接到所述电感L1的后端，所述电容C2的下端连接到所述电感L2的后端；
所述输出隔离信号调理单元包括整形集成电路N6A、整形集成电路N6B和光电耦合跟随处理电路N8，所述输入隔离信号调理单元的输出信号接入分压模块后分别接入所述整形集成电路N6A和所述整形集成电路N6B，将正弦波信号整形成方波信号，输出到所述光电耦合跟随处理电路N8，经光电耦合跟随作为TTL输出，所述光电耦合跟随处理电路N8由一组单独电源供电确保输出信号隔离，并且所述整形集成电路N6A、所述整形集成电路N6B和所述光电耦合跟随处理电路N8设置有独立接地点。
2.根据权利要求1所述的非电量传感器的微弱信号调理电路，其特征在于：所述分压模块包括电阻R48、电阻R49、电阻R50和电阻R51，所述电阻R48、所述电阻R49、所述电阻R50和所述电阻R51依次串联，所述输入隔离信号调理单元的输出信号接入所述电阻R49和所述电阻R50之间。
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