CN111352364A - 一种支持远程控制的传感器电路 - Google Patents

Abstract

本发明适用于智能控制技术领域，提供了一种支持远程控制的传感器电路，包括：电源模块、无线通信模块、处理器模块、传感器模块、电源隔离模块、通讯电平转换模块、传感器灵敏度控制模块；在本发明实施例中，本发明可将远程控制传感器灵敏度的数字信号通过无线通信模块将该远程控制传感器灵敏度的数字信号传递至处理器模块，处理器模块通过传感器灵敏度控制模块将该远程控制传感器灵敏度的数字信号转换为模拟量电压信号，传感器模块通过读取所述模拟量电压信号改变其扫描灵敏度；从而可以实现远程调节灵敏度。

Description

一种支持远程控制的传感器电路

技术领域

本发明属于智能控制技术领域，尤其涉及一种支持远程控制的传感器电路。

背景技术

随着社会发展和科技进步，传感器的智能化已经成为一种发展趋势。一般的传感器都要放置在高空中，为了保证传感器的正常稳定运行，需要对传感器的每个电路进行监控或检修，避免电路出现故障，从而影响传感器的正常运行，影响传感器的灵敏度。

目前，在现有的传感器中，传感器都是通过有线的方式传输，并且高空存放，当传感器长久放置在高空中，灵敏度会降低，此时为了对传感器进行检修，需要从高空中把传感器拆下，或者要在高空中进行检修作业；因此，现在的传感器无法实现远程调节灵敏度的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种支持远程控制的传感器电路，旨在解决现有技术中，传感器无法实现远程调节灵敏度的问题。

本发明实施例提供一种支持远程控制的传感器电路，包括：电源模块、无线通信模块、处理器模块、传感器模块、电源隔离模块、通讯电平转换模块、传感器灵敏度控制模块；所述电源模块分别与所述传感器模块、传感器灵敏度控制模块、无线通信模块、处理器模块以及电源隔离模块连接；所述处理器模块分别与所述传感器模块、传感器灵敏度控制模块、通讯电平转换模块、电源隔离模块连接；所述传感器模块分别与所述传感器灵敏度控制模块以及所述电源隔离模块连接；所述通讯电平转换模块与所述无线通信模块连接；

所述传感器灵敏度控制模块包括：运算放大器、极性转换单元、数模转换器、以及灵敏度控制单元；所述运算放大器分别与所述电源模块、灵敏度控制单元、极性转换单元、以及数模转换器连接；所述极性转换单元还与所述数模转换器以及电源模块连接；所述数模转换器还与所述处理器模块、电源模块以及所述灵敏度控制单元连接；所述灵敏度控制单元还与所述传感器模块连接。

更进一步地，所述电源隔离模块包括：电阻R19、开关元件、电源隔离芯片以及电容C27；

其中，所述电阻R19一端与处理器模块连接，另一端与所述开关元件的第一引脚连接；所述开关元件的第二引脚与所述电源隔离芯片的电源输入端连接，所述开关元件的第三引脚与所述电源模块连接；所述电源隔离芯片的正电源输出端与所述传感器模块连接，所述电源隔离芯片的负电源输出端接电源隔离地，所述电源隔离芯片的接地端接冷地；所述电容C27两端分别与所述电源隔离芯片的正电源输出端以及负电源输出端连接。

更进一步地，所述传感器模块包括：传感器、电阻R20、光耦隔离芯片U15；

其中，所述传感器的电源输入端与所述电源隔离芯片的电源输出端连接，所述传感器的感应输出端与所述电阻R20的一端连接；所述电阻R20的另一端与所述光耦隔离芯片U15的二极管正极连接；所述传感器的电平输出端与所述光耦隔离芯片U15的二极管负极连接；所述光耦隔离芯片U15的集电极分别与所述处理器模块以及所述电源模块连接，所述光耦隔离芯片U15的发射极接冷地。

更进一步地，所述灵敏度控制单元包括：电阻R9、电阻R8、光耦隔离芯片U14、电阻R24、电阻R35；其中，所述电阻R9的一端分别与所述数模转换器以及所述运算放大器连接，所述电阻R9的另一端与所述光耦隔离芯片U14的二极管正极连接；所述电阻R8的一端接冷地，所述电阻R8的另一端与所述光耦隔离芯片U14的二极管负极连接；所述光耦隔离芯片U14的集电极分别与所述传感器模块以及所述电源隔离模块连接；所述光耦隔离芯片U14的集电极与所电源隔离模块连接、以及串联电阻R24后与所述传感器模块连接；所述光耦隔离芯片U14的发射极串联所述电阻R35后与所述传感器模块连接。

更进一步地，所述无线通信模块包括：通信芯片U1、电阻R13、电阻R14、二极管D2、以及二极管D4；

其中，所述通信芯片U1的第十三接口与所述电阻R14一端连接，所述电阻R14另一端与所述二极管D2负极连接，所述二极管D2正极与电源模块连接，所述通信芯片U1的第十二接口与所述电阻R13一端连接，所述电阻R13另一端与所述二极管D4负极连接，所述二极管D4正极设置在所述二极管D2与所述电源模块之间的连接线上。

更进一步地，所述通讯电平转换模块包括：三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R7；

其中，所述电阻R1一端与所述电源模块连接，所述电阻R1另一端与所述电阻R6一端连接，并接入所述三极管Q2的基极，所述电阻R6另一端与所述三极管Q2集电极并联接入所述通信芯片U1的第十一接口，所述三极管Q2的发射极与所述电阻R5一端并联接所述处理器模块的第一输出端，所述电阻R5另一端与所述电源模块连接，所述电阻R3一端接入所述电阻R1与所述电源模块之间的连接线上，所述电阻R3另一端与所述电阻R7一端连接，并接入所述三极管Q1的基极，所述电阻R7另一端与所述三极管Q1发射极并联接入所述通信芯片U1的第十接口，所述三极管Q1集电极与所述电阻R2一端并联接入所述处理器模块的第二输出端，所述电阻R2另一端接入所述电阻R5与所述电源模块之间的连接线上。

更进一步地，所述电源模块包括：第一整流单元、与所述第一整流单元连接的第一滤波单元、与所述第一滤波单元连接的变压单元、与所述变压单元以及第一滤波单元连接的电源管理单元、与所述变压单元连接的第二整流单元、与所述第二整流单元连接的第二滤波单元、与所述第二滤波单元连接的电源转换单元。

更进一步地，所述电源模块还包括：分别与所述第一滤波单元、变压单元以及所述电源管理单元连接的保护单元。

更进一步地，所述电源模块包括分别与所述电源管理单元和所述第二滤波单元连接的反馈控制电压输出单元。

更进一步地，所述电源模块还包括分别与所述电源管理单元、第二滤波单元和所述反馈控制电压输出单元连接的电压取样单元。

本发明所达到的有益效果，本发明可将远程控制传感器灵敏度的数字信号通过无线通信模块将该远程控制传感器灵敏度的数字信号传递至处理器模块，处理器模块通过传感器灵敏度控制模块将该远程控制传感器灵敏度的数字信号转换为模拟量电压信号，传感器模块通过读取所述模拟量电压信号改变其扫描灵敏度；从而可以实现远程调节灵敏度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种支持远程控制的传感器电路的模块示意图；

图2是本发明实施例提供的一种支持远程控制的传感器电路的电路图。

1、传感器灵敏度控制模块；2、传感器模块；3、处理器模块；4、通讯电平转换模块；5、无线通信模块；6、电源模块；7、电源隔离模块；8、灵敏度控制单元；9、第一整流单元；10、第一滤波单元；11、电源管理单元；12、第二滤波单元；13、保护单元；14、反馈控制电压输出单元；15、变压单元；16、第二整流单元；17、电源转换单元；18、电压取样单元；19、存储模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

如图1所示，图1是本发明实施例提供的一种支持远程控制的传感器电路的模块示意图，包括：传感器灵敏度控制模块1、传感器模块2、处理器模块3、通讯电平转换模块4、无线通信模块5、电源模块6、电源隔离模块7；电源模块6分别与传感器模块2、传感器灵敏度控制模块1、无线通信模块5、处理器模3块以及电源隔离模块7连接；处理器模块3分别与传感器模块2、传感器灵敏度控制模块1、通讯电平转换模块4、电源隔离模块7连接；传感器模块2分别与传感器灵敏度控制模块1以及电源隔离模块7连接；通讯电平转换模块4与无线通信模块5连接。

具体实施例时，参见图2，图2是本发明实施例提供的一种支持远程控制的传感器电路的电路图，如图2所示。

处理器模块3包括：单片机U3、晶振X1、电容C5、电容C7、电阻R21。单片机U3型号可以为STC12C5A60S2或者IAP12C5A60S2，为5V直流电源供电。需要说明的是，本实施例中并不限定单片机U3的具体类型，其他类型的单片机U3均应视为本实施中可选方案的替换。晶振X1频率可以为11.0592Hz。电容C5的容值可以为22pF、电容C7的容值可以为22pF、电阻R21的阻值可以为10KΩ。

具体的，电容C5和电容C7一端均接冷地，另一端分别连接晶振X1两端，并接入单片机U3的XTAL1、XTAL2输入口；电容C5、电容C7以及晶振X1组成起振单元。电阻R21一端接冷地，另一端与单片机U3的RST端口相连，单片机U3的EX_LVD端口和VCC端口；电阻R21与电容C12形成单片机U3的自复位单元。单片机U3的输入口RXD、输出口TXD分别接通讯电平转换模块4。

具体的，处理器模块3为整个电路的控制中心，处理器模块3的作用为，处理各类数据，将传感器模块3感应的模拟量转换为数据量再编码传递给无线通信模块5，由无线通信模块5发出，或者将无线通信模块5传递过来的数据量转换为模拟量，再通过控制输出口，从而控制传感器U4。

传感器灵敏度控制模块1包括：运算放大器U12、极性转换单元U5、数模转换器U10、以及灵敏度控制单元8；运算放大器分别与电源模块6、灵敏度控制单元8、极性转换单元、以及数模转换器U10连接；极性转换单元还与数模转换器U10以及电源模块6连接；数模转换器U10还与处理器模块3、电源模块6以及灵敏度控制单元8连接；灵敏度控制单元8还与传感器模块2连接。

传感器灵敏度控制模块1还包括电容C24、电容C25、以及电容C26。其中，电容C24、电容C25、以及电容C26均为滤波电容。电容C24、电容C25均为钽电容。电容C24为10uF、电容C25为10uF钽电容、电容C26为100nF。

其中，上述数模转换器U10型号可以为DAC0832；极性转换单元U5可以为极性反转电源转换芯片，具体型号可以为MAX1044或者ICL7660；运算放大器U12型号可以为UA741CDT。

灵敏度控制单元8包括：电阻R9、电阻R8、光耦隔离芯片U14、电阻R24、电阻R35。其中，光耦隔离芯片U14型号U14可以为PC817。

具体的，灵敏度控制单元8的电阻R9的一端与数模转换器U10的引脚九以及运算放大器U12引脚六连接，电阻R9的另一端与光耦隔离芯片U14的二极管正极连接；电阻R8的一端接冷地，电阻R8的另一端与光耦隔离芯片U14的二极管负极连接；光耦隔离芯片U14的集电极与传感器模块2中传感器U4引脚一连接，光耦隔离芯片U14的集电极与电阻R24一端连接，电阻R24另一端分别连接传感器U4的电源输入端(传感器U4的引脚四)以及电源隔离模块7中电源隔离芯片U13的正电源输出端(电源隔离芯片U13的引脚四)和电容C27；光耦隔离芯片U14的发射极与电阻R35一端连接，电阻R35另一端分别与传感器模块2中传感器U4的电平输出端(传感器U4的引脚二)、传感器模块2中光耦隔离芯片U15中二极管负极、电源隔离地连接。其中，光耦隔离芯片U15型号可以为PC817。

极性转换单元U5引脚八分别连接数模转换器U10引脚十九、模转换器U10引脚二十、运算放大器U12引脚七、电源隔离模块7中开关元件Q3的第三引脚、电源模块6中的+5V电压连接；极性转换单元U5引脚五分别与数模转换器U10引脚八、运算放大器U12引脚四、电容C25负极、电容C26一端连接，电容电容C25正级、电容C26另一端分别接冷地；极性转换单元U5引脚三和引脚十接冷地；极性转换单元U5引脚二接电容C24正级、极性转换单元U5引脚四接电容C24负极。具体的，极性转换单元U5能够产生-5V电压，并供给数模转换器U10的引脚八以及运算放大器U12的引脚四，以提供数模转换器U10的基准电压以及提供运算放大器U12的负电压。

数模转换器U10的引脚三、引脚十、引脚十二、引脚十七、引脚十八连接冷地，数模转换器U10的引脚四连接上拉电阻R29的一端，引脚五连接上拉电阻R30的一端，引脚六连接上拉电阻R31的一端，引脚七连接上拉电阻R32的一端，引脚十六连接上拉电阻R28的一端，引脚十五连接上拉电阻R27的一端，引脚十四连接上拉电阻R26的一端，引脚十三连接上拉电阻R25的一端；上拉电阻R29、上拉电阻R30、上拉电阻R31、上拉电阻R32、上拉电阻R28、上拉电阻R27、上拉电阻R26、上拉电阻R25的另一端均连接+5V电压，上拉电阻R29、上拉电阻R30、上拉电阻R31、上拉电阻R32、上拉电阻R28、上拉电阻R27、上拉电阻R26、上拉电阻R25的阻值均为6.46K。数模转换器U10的引脚十一接入运算放大器U12的引脚二。数模转换器U10的引脚十一与运算放大器U12的引脚二连接。数模转换器U10的引脚七、引脚六、引脚五、引脚四、引脚十六、引脚十五、引脚十四、以及引脚十三一一对应连接单片机U3的IO口P0.0～P0.7。

具体的，远程端通过控制单片机U3的IO口控制传感器灵敏度控制模块1中的数模转换器U10的将远程的控制灵敏度的数字信号转换为模拟量电压信号，进而控制数模转换器U10的引脚九的电压，通过电阻R9、电阻R8转变成光耦隔离芯片U14中的二极管的导通电流，根据光耦隔离芯片U14的导通特性，控制光耦隔离芯片U14中的集电极和发射极之间的输出电流，从而改变光耦隔离芯片U14中的集电极电压，传感器U4读取到光耦隔离芯片U14中的集电极的电压，从而改变传感器的灵敏度。

运算放大器U12的引脚三分别与数模转换器U10的引脚十二一同与冷地连接。

电源隔离模块7包括：电阻R19、开关元件Q3、电源隔离芯片U13以及电容C27。其中，电阻R19为限流电阻，且电阻R19的阻值为1K。上述开关元件Q3可以是三极管，三极管的型号可以为S8550；开关元件Q3也可以是MOS管。电源隔离芯片U13的型号可以为DC-DC隔离芯片IB0505LS-1W。电容C27的阻值为100nF。

当开关元件Q3为三级管时，开关元件Q3的第一引脚(基极)与电阻R19一端连接，电阻R19另一端与单片机U3的P1.4连接；开关元件Q3的第二引脚(集电极)与电源隔离芯片U13的电源输入端(电源隔离芯片U13的引脚二)连接；电源隔离芯片U13的接地端(电源隔离芯片U13的引脚一)与冷地连接，电源隔离芯片U13的负电源输出端(电源隔离芯片U13的引脚三)分别与电容C27一端、电源隔离地连接；电容C27另一端分别与电源隔离芯片U13的正电源输出端(电源隔离芯片U13的引脚四)、传感器模块2的传感器U4的电源输入端(传感器U4的引脚四)、电阻R24一端连接；开关元件Q3的第三引脚(发射极)分别连接电源模块6中的+5V电源、电容C9一端；电容C9另一端连接冷地。电源隔离芯片U13的正电源输出端(电源隔离芯片U13的引脚四)为+5V隔离电源输出，为传感器模块2中的传感器U4的提供电源。

具体的，电源隔离模块7的作用为给传感器模块2单独供电并进行开启和关闭控制，因传感器模块2与处理器模块3共用电源时会导致误触发。

传感器模块2包括：传感器U4、电阻R20、光耦隔离芯片U15。其中，上述传感器U4可以为雷达或者红外或者声波等传感器，型号可以为HFS-DC06H或HFS-DC06S或者GH-719C。光耦隔离芯片U15的型号为PC817。电阻R20为限流电阻，且电阻R20的阻值为1K。

传感器U4的电源输入端(传感器U4的引脚四)与电源隔离芯片U13的电源输出端(电源隔离芯片U13的引脚四)连接，传感器U4的感应输出端(传感器U4的引脚三)与电阻R20的一端连接；电阻R20的另一端与光耦隔离芯片U15的二极管正极连接；传感器U4的电平输出端(传感器U4的引脚二)与光耦隔离芯片U15的二极管负极连接；光耦隔离芯片U15的集电极与单片机U3的P2.0连接，光耦隔离芯片U15的集电极还与电源模块6中的+5V电源连接。光耦隔离芯片U15的发射极接冷地。

具体的，当处理器模块3控制电源隔离模块7为传感器模块2供电后，传感器自动扫描，扫描区域范围内有移动物体时，传感器的电平输出端(传感器U4的引脚二)输出高电平，通过限流电阻R20并使得光耦隔离芯片U15导通，从而使得单片机U3检测口P2.0置低，此时将模拟量转换为数据量，通过无线通信模块5发出。

上述无线通信模块5用于接收远程控制端的控制信号，并将接收到的控制信号发送给处理器模块3中的单片机U3。该无线通信模块5包括：通信芯片U1、电阻R13、电阻R14、二极管D2、以及二极管D4；其中，通信芯片U1的第十三接口与电阻R14一端连接，电阻R14另一端与二极管D2负极连接，二极管D2正极与电源模块6的3.3V电源连接，通信芯片U1的第十二接口与电阻R13一端连接，电阻R13另一端与二极管D4负极连接，二极管D4正极设置在二极管D2与电源模块6的3.3V电源之间的连接线上。

具体的，该通信芯片U1型号为ZigBee模块(E18-MS1PA1-IPX或者E18-2G4Z27SI或者E18-MS1-IPX)、NB-IoT模块、LoRa模块、蓝牙模块等，该通信芯片为3.3V电源供电。电阻13、电阻14均为限流电阻，电阻R13的阻值可以为1KΩ，电阻R14的阻值可以为1KΩ。二极管D2、二极管D4均为发光二极管，二极管D2、二极管D4分别作为U1的工作、网络状态指示灯。通信芯片U1的第十三接口、第十二接口均为通信芯片U1的输出引脚。

通讯电平转换模块4包括：三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R7。

其中，三极管Q1、三极管Q2型号均为S9014或者S8050，电阻R1的阻值可以为10KΩ、电阻R2的阻值可以为10KΩ、电阻R3的阻值可以为10KΩ、电阻R5的阻值可以为10KΩ、电阻R6的阻值可以为47KΩ、电阻R7的阻值可以为47KΩ。电阻R1一端与电源模块6连接，电阻R1一端具体与电源模块6中的3.3V电源连接，电阻R1另一端与电阻R6一端连接，并接入三极管Q2的基极，R6另一端与三极管Q2集电极并联接入通信芯片U1的第十一接口，三极管Q2的发射极与电阻R5一端并联接单片机U3的第一输出端(TXD)，电阻R5另一端与电源模块6连接，电阻R5另一端具体与电源模块6中的5V电源连接，电阻R3一端接入电阻R1与电源模块6之间的连接线上，电阻R3另一端与电阻R7一端连接，并接入三极管Q1的基极，电阻R7另一端与三极管Q1发射极并联接入通信芯片U1的第十接口，三极管Q1集电极与电阻R2一端并联接入单片机U3的第二输出端(RXD)，电阻R2另一端接入电阻R5与电源模块6之间的连接线上，也即，电阻R2另一端接入5V电源。

具体的，通讯电平转换模块4用为，单片机U3的工作电压为5V而无线通信模块5的工作电压为3.3V，通讯口需做电平转换保护输入输出口受损。

需要说明的是，该处理器模块3还可以应用于其他技术领域。

本实施例提供的一种支持远程控制的传感器电路还包括存储模块13，存储模块13包括：存储芯片U11、电阻R10、电阻R12、电阻R33、电阻R34。存储芯片U11的引脚五、引脚六分别连接处理器模块3中单片机U3的WR非引脚和RD非引脚。电阻R10一端连接存储芯片U11的引脚八，另一端连接处理器模块3中单片机WR非引脚。电阻R12一端连接处理器模块3中单片机RD非引脚，另外一端连接3V电源后分别与电阻R33、电阻R34一端连接。电阻R33、电阻R34另一端分别与单片机U4的P22、P23连接。

其中，储存芯片U11型号可以为AT24C02、AT24C01或者AT24C08。电阻R310的阻值可以为6.49K，电阻R12的阻值可以为6.49K电阻R33的阻值可以为6.49K，电阻R34的阻值可以为6.49K。

需要说明的是，通过对单片机编程实现多种运行模式，出厂前将设备编号、无线入网识别号、经过处理后的入网密码等信息写入存储芯片U11，在检修或者设备更换时，便于读取该预存数据，从而便于检修或替换后能正常工作。

在本发明实施例中，可以通过存储芯片U11存储预存数据，便于在检修或者设备更换时，读取该预存数据，从而便于检修或替换后能正常工作。

在本发明实施例中，本发明可将远程控制传感器灵敏度的数字信号通过无线通信模块5将该远程控制传感器灵敏度的数字信号传递至处理器模块3，处理器模块3通过传感器灵敏度控制模块1将该远程控制传感器灵敏度的数字信号转换为模拟量电压信号，传感器模块2通过读取模拟量电压信号改变其扫描灵敏度；从而可以实现远程调节灵敏度。

实施例二

如图2所示，电源模块6包括：第一整流单元9、与第一整流单元9连接的第一滤波单元10、与第一滤波单元10连接的变压单元15、与变压单元15以及第一滤波单元10连接的电源管理单元11、与变压单元15连接的第二整流单元16、与第二整流单元16连接的第二滤波单元12、与第二滤波单元12连接的电源转换单元17。

其中，第一整流单元9包括电阻RV1、整流桥U8、电阻NTC1，电阻NTC1一端连接火线，另一端与电阻RV1一端连接，电阻RV1另一端连接零线，整流桥的第一引脚设置在电阻NTC1与电阻RV1之间的连接线上，整流桥U8的第三引脚设置在电阻RV1与零线之间的连接线上，整流桥U8的第二引脚以及第四引脚与第一滤波单元10连接。其中，电阻RV1可以为压敏电阻，电阻RV1型号可以为07D471K。电阻NTC1可以为热敏电阻，该电阻NTC1型号可以为NTC5D-7。该整流桥U8型号可以为MB6S。

第一滤波单元10包括：共模扼流圈T1以及与共模扼流圈T1连接的电容C21，共模扼流圈T1第一引脚与整流桥U8的第四引脚连接，共模扼流圈T1第二引脚与整流桥U8的第二引脚连接，共模扼流圈T1第三引脚分别连接电容C21负极和热地，共模扼流圈T1第四引脚与电容C21正极连接。其中，共模扼流圈T1型号为UU9.8 15mH(形状为U型，铁芯尺寸9.8mm，电感量为15mH)，电容C21为电解电容，电容C21的容值可以为6.8uF/400V。

变压单元15包括：变压器T2，该变压器T2的第一引脚设置在电容C21正极与共模扼流圈T1的第四引脚之间，变压器T2的第二引脚与电源管理单元11连接，变压器T2的第三引脚与第二滤波单元12连接，变压器T2的第四引脚接冷地，变压器T2的第五引脚与电源管理单元11连接，变压器T2的第六引脚接热地。其中，变压器T2型号可以为EE13AW5V1A。

电源管理单元11包括：电源管理芯片U9、二极管D7以及电容C16，电源管理芯片U9的第五、六、七、八引脚均与变压器T2的第二引脚连接，电源管理芯片U9的第一、第二引脚均与电容C16负极连接，电容C16正极与变压器T2的第五引脚连接，电容C16负极还接热地。其中，电源管理芯片U9型号可以为AP8012，二极管D7型号可以为SR2100，电容C16可以为电解电容，该电容C16的容值可以为22uF。

第二整流单元16包括二极管D9，该二极管D9正极与变压器T2的第三引脚连接，该二极管D9负极与第二滤波单元12连接。其中，二极管D9型号可以为FR107。

第二滤波单元12包括：电容C15、电容C20和电感L1，电容C20一端与二极管D9负极连接，另一端接冷地，电感L1一端设置在电容C20与二极管D9之间的连接线上，电感L1另一端分别与电容C15正极连接一端连接，电容C15负极接冷地。其中，电容C15为电解电容，电容C15的容值可以为1000uF，电容C20为电解电容，电容C20的容值可以为1000uF，电感L1型号可以为工字电感10uH。

电源转换单元17包括：保险元件FU1、电容C8、电容C13、电容C14、电容C23、电容C6、二极管D1、电阻R4、电容C1以及稳压芯片U2，保险元件FU1一端与电感L1连接，另一端与电容C8一端连接，电容C8另一端接冷地，稳压芯片U2的第三引脚与保险元件FU1连接，稳压芯片U2的第二引脚与电阻R3连接，稳压芯片U2的第一引脚接冷地。二极管D1正极设置在保险元件FU1与稳压芯片U2之间的连接线上，二极管D1负极与电阻R4一端连接，电阻R4另一端接冷地；电容C13、电容C14、电容C23、电容C6的一端均设置在保险元件FU1与稳压芯片U2之间的连接线上，另一端均接冷地。其中，保险元件FU1可以为一保险丝，该保险丝为5V1A，稳压芯片U2可以为线性稳压芯片，型号可以为LM1117-3.3V，电容C6的容值可以为100Nf。电容C13、电容C14、电容C23、电容C6均为滤波电容，且容值均为100uF。

在本发明实施例中，电源模块6还包括：分别与第一滤波单元10、变压单元15以及电源管理单元11连接保护单元13；分别与电源管理单元11和第二滤波单元12连接的反馈控制电压输出单元14；分别与电源管理单元11、第二滤波单元12和反馈控制电压输出单元14连接的电压取样单元18。

保护单元13用于防止反向，进而起到保护作用。保护单元13包括：电容C18、电阻R23、二极管D8，电容C18一端与共模扼流圈T3的第四引脚连接，另一端与二极管D8负极连接，电阻R23一端与共模扼流圈T3的第四引脚连接，另一端与二极管D8负极连接，二极管D8正极与电源管理芯片U9的第五、六、七、八引脚连接。其中，电阻R23的阻值可以为100KΩ，电容C18的容值可以为2.2uF/400V，电容C18为电解电容，二极管D8型号可以为FR107。

反馈控制电压输出单元14包括：电阻R22、光耦隔离芯片U6、电阻R18、电容C17、电容C22，电阻R22一端与电源管理芯片U9的第四引脚连接，另一端与光耦隔离芯片U6中三极管集电极连接，光耦隔离芯片U6中的三极管发射极与电源管理芯片的第三引脚连接，光耦隔离芯片U6中的二极管正极与电阻R18一端连接，电阻R18另一端设置在电感L1与保险元件FU1之间的连接线上，光耦隔离芯片U6中的二极管负极与电压取样单元18连接，电容C17一端设置在电源管理芯片U9的第三引脚上，电容C17另一端与电容C16负极连接，电容C22一端与电容C16负极连接，另一端与电压取样单元18连接。其中，光耦隔离芯片U6型号可以为PC817，电阻R18的阻值可以为150Ω、电阻R22的阻值可以为100Ω，C17的容值可以为100nF。

电压取样单元18包括：并联稳压芯片U7、电容C19、电阻R17、电阻R15；并联稳压芯片U7正极与电容C22连接，并联稳压芯片U7负极与光耦隔离器U6中的二极管负极连接；电阻R17一端将接冷地，另一端与电阻R15串联后设置在电感L1与保险元件FU1之间的连接线上；并联稳压芯片U7负极与电容C19一端连接，电容C19另一端设置在电阻29与电阻R15之间的连接线上。其中，并联稳压器芯片U7型号可以为TL431，电容C19的容值可以为100nF，电阻R15的阻值可以为3.9KΩ、电阻R17的阻值可以为3.9KΩ。

具体的，电阻RV1将外部220V交流电经整流桥U8转换为直流电源，经共模扼流圈T3和电容C21滤高频波形成50Hz电压信号，经与电源管理芯片U9发生高频60KHz振荡信号结合，通过变压器T2转换为5V交流电压信号，经过二极管D9二次整流为5V直流电压，再经过电容C15、电容C20和电感L1滤波，输出5V稳定电压，再经过稳压芯片U2转换为3.3V稳压电源，为电路中的单片机U3供电及通信模块供电。安规电容C22作用为使5V直流电源与220V交流电源隔离，电阻R15、R29、并联稳压器芯片U7为电压取样单元18，通过一定配比可以输出5V，电阻R18、R22为限流电阻。

在本发明实施例中，可以通过该电源模块6提供整个支持远程控制的传感器电路的工作电源，并且能够为多个不同工作电压的模块进行供电。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种支持远程控制的传感器电路，其特征在于，包括：电源模块、无线通信模块、处理器模块、传感器模块、电源隔离模块、通讯电平转换模块、传感器灵敏度控制模块；所述电源模块分别与所述传感器模块、传感器灵敏度控制模块、无线通信模块、处理器模块以及电源隔离模块连接；所述处理器模块分别与所述传感器模块、传感器灵敏度控制模块、通讯电平转换模块、电源隔离模块连接；所述传感器模块分别与所述传感器灵敏度控制模块以及所述电源隔离模块连接；所述通讯电平转换模块与所述无线通信模块连接；

所述传感器灵敏度控制模块包括：运算放大器、极性转换单元、数模转换器、以及灵敏度控制单元；所述运算放大器分别与所述电源模块、灵敏度控制单元、极性转换单元、以及数模转换器连接；所述极性转换单元还与所述数模转换器以及电源模块连接；所述数模转换器还与所述处理器模块、电源模块以及所述灵敏度控制单元连接；所述灵敏度控制单元还与所述传感器模块连接。

2.如权利要求1所述的支持远程控制的传感器电路，其特征在于，所述电源隔离模块包括：电阻R19、开关元件、电源隔离芯片以及电容C27；

其中，所述电阻R19一端与处理器模块连接，另一端与所述开关元件的第一引脚连接；所述开关元件的第二引脚与所述电源隔离芯片的电源输入端连接，所述开关元件的第三引脚与所述电源模块连接；所述电源隔离芯片的正电源输出端与所述传感器模块连接，所述电源隔离芯片的负电源输出端接电源隔离地，所述电源隔离芯片的接地端接冷地；所述电容C27两端分别与所述电源隔离芯片的正电源输出端以及负电源输出端连接。

3.如权利要求2所述的支持远程控制的传感器电路，其特征在于，所述传感器模块包括：传感器、电阻R20、光耦隔离芯片U15；

其中，所述传感器的电源输入端与所述电源隔离芯片的电源输出端连接，所述传感器的感应输出端与所述电阻R20的一端连接；所述电阻R20的另一端与所述光耦隔离芯片U15的二极管正极连接；所述传感器的电平输出端与所述光耦隔离芯片U15的二极管负极连接；所述光耦隔离芯片U15的集电极分别与所述处理器模块以及所述电源模块连接，所述光耦隔离芯片U15的发射极接冷地。

4.如权利要求1所述的支持远程控制的传感器电路，其特征在于，所述灵敏度控制单元包括：电阻R9、电阻R8、光耦隔离芯片U14、电阻R24、电阻R35；其中，所述电阻R9的一端分别与所述数模转换器以及所述运算放大器连接，所述电阻R9的另一端与所述光耦隔离芯片U14的二极管正极连接；所述电阻R8的一端接冷地，所述电阻R8的另一端与所述光耦隔离芯片U14的二极管负极连接；所述光耦隔离芯片U14的集电极与所电源隔离模块连接、以及串联电阻R24后与所述传感器模块连接；所述光耦隔离芯片U14的发射极串联所述电阻R35后与所述传感器模块连接。

5.如权利要求1所述的一种支持远程控制的传感器电路，其特征在于，所述无线通信模块包括：通信芯片U1、电阻R13、电阻R14、二极管D2、以及二极管D4；

其中，所述通信芯片U1的第十三接口与所述电阻R14一端连接，所述电阻R14另一端与所述二极管D2负极连接，所述二极管D2正极与电源模块连接，所述通信芯片U1的第十二接口与所述电阻R13一端连接，所述电阻R13另一端与所述二极管D4负极连接，所述二极管D4正极设置在所述二极管D2与所述电源模块之间的连接线上。

6.如权利要求1所述的一种支持远程控制的传感器电路，其特征在于，所述通讯电平转换模块包括：三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R7；

其中，所述电阻R1一端与所述电源模块连接，所述电阻R1另一端与所述电阻R6一端连接，并接入所述三极管Q2的基极，所述电阻R6另一端与所述三极管Q2集电极并联接入所述通信芯片U1的第十一接口，所述三极管Q2的发射极与所述电阻R5一端并联接所述处理器模块的第一输出端，所述电阻R5另一端与所述电源模块连接，所述电阻R3一端接入所述电阻R1与所述电源模块之间的连接线上，所述电阻R3另一端与所述电阻R7一端连接，并接入所述三极管Q1的基极，所述电阻R7另一端与所述三极管Q1发射极并联接入所述通信芯片U1的第十接口，所述三极管Q1集电极与所述电阻R2一端并联接入所述处理器模块的第二输出端，所述电阻R2另一端接入所述电阻R5与所述电源模块之间的连接线上。

7.如权利要求1至6任一项所述的一种支持远程控制的传感器电路，其特征在于，所述电源模块包括：第一整流单元、与所述第一整流单元连接的第一滤波单元、与所述第一滤波单元连接的变压单元、与所述变压单元以及第一滤波单元连接的电源管理单元、与所述变压单元连接的第二整流单元、与所述第二整流单元连接的第二滤波单元、与所述第二滤波单元连接的电源转换单元。

8.如权利要求7所述的一种支持远程控制的传感器电路，其特征在于，所述电源模块还包括：分别与所述第一滤波单元、变压单元以及所述电源管理单元连接的保护单元。

9.如权利要求7所述的一种支持远程控制的传感器电路，其特征在于，所述电源模块包括分别与所述电源管理单元和所述第二滤波单元连接的反馈控制电压输出单元。

10.如权利要求7所述的一种支持远程控制的传感器电路，其特征在于，所述电源模块还包括分别与所述电源管理单元、第二滤波单元和所述反馈控制电压输出单元连接的电压取样单元。

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