CN113514173A - 基于压力传感器的抗干扰电路、控制方法及压力传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于压力传感器的抗干扰电路、控制方法及压力传感器，涉及传感器技术领域。基于压力传感器的抗干扰电路包括稳压电路、压敏电桥、调理电路及隔离缓冲电路，稳压电路根据电源电压生成稳定输出的工作电压，调理电路根据工作电压对压敏电桥进行调零，压敏电桥根据工作电压进行压力检测并生成待处理电压，调理电路根据待处理电压生成调理电压，隔离缓冲电路根据工作电压及调理电压生成稳定输出的检测电压，以使显示模块显示压力值，稳压电路提供稳定的工作电压，调理电路在测压前调零，后根据待处理电压生成调理电压，隔离缓冲电路根据工作电压及调理电压生成稳定输出的检测电压，避免输入输出电压不稳定的信号干扰，提高测压精度。

Description

基于压力传感器的抗干扰电路、控制方法及压力传感器

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种基于压力传感器的抗干扰电路、控制方法及压力传感器。

背景技术

随着测量技术的蓬勃发展，压力传感器被广泛应用于各个领域，压力传感器实现精确测量在工控或检测环节都尤为重要。但是，在压力传感器进行测量时不可避免的存在一定信号干扰。压力传感器一般具有特定的工作电压，当供电电源提供的输入电压与工作电压不相同时，将会造成压力传感器的输出不稳定，压力传感器输出测量电压后，若不符合后续设备的输入电压，则同样会造成输出信号误差较大的问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于压力传感器的抗干扰电路、控制方法及压力传感器，旨在解决现有技术中压力传感器的输入输出电压存在信号干扰的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于压力传感器的抗干扰电路，所述基于压力传感器的抗干扰电路包括：依次连接的稳压电路、压敏电桥、调理电路及隔离缓冲电路，其中，所述稳压电路的工作电压输出端还分别与所述调理电路的工作电压输入端及所述隔离缓冲电路的工作电压输入端连接；

所述稳压电路，用于接收电源电压，根据所述电源电压生成稳定输出的工作电压，将所述工作电压分别输出至所述调理电路、所述压敏电桥及所述隔离缓冲电路；

所述调理电路，用于接收所述工作电压，根据所述工作电压对压敏电桥进行调零；

所述压敏电桥，用于接收所述工作电压，根据所述工作电压进行压力检测，并生成待处理电压，将所述待处理电压输出至所述调理电路；

所述调理电路，还用于接收所述待处理电压，根据所述待处理电压生成调理电压，将所述调理电压输出至所述隔离缓冲电路；

所述隔离缓冲电路，用于接收所述工作电压及所述调理电压，根据所述工作电压及所述调理电压生成稳定输出的检测电压，将所述检测电压输出至显示模块，以使所述显示模块根据所述检测电压显示压力值。

可选地，基准电压源芯片、第一电阻及第一电容；

所述第一电阻的第一端与电源的电压输出端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第一电容的第一端及所述基准电压源芯片的参考极连接，所述基准电压源芯片的阳极接地，所述第一电容的第二端接地。

可选地，所述稳压电路还包括第一放大器、第二电阻及第三电阻；

所述基准电压源芯片的阴极与所述第一放大器的同相输入端连接，所述第一放大器的反相输入端分别与所述第二电阻的第一端及第三电阻的第一端连接，所述第一放大器的输出端分别与所述第二电阻的第二端及所述压敏电桥的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地。

可选地，所述调理电路包括信号调理芯片、第四电阻及第二电容；

所述信号调理芯片的第一端与所述压敏电桥的第二端连接，所述信号调理芯片的第二端与第七端分别接模拟地，所述信号调理芯片的第三端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接模拟地，所述信号调理芯片的第四端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端接模拟地，所述信号调理芯片的第五端与所述隔离缓冲电路的调理电压输入端连接，所述信号调理芯片的第六端与所述稳压电路的工作电压输出端连接，所述信号调理芯片的第八端与所述压敏电桥的第三端连接。

可选地，所述调理电路还包括调零电阻；

所述调零电阻的第一端与所述稳压电路的工作电压输出端连接，所述调零电阻的第二端与所述信号调理芯片的第八端连接。

可选地，所述隔离缓冲电路包括光电耦合器及第一二极管；

所述光电耦合器的阳极与所述调理电路的调理电压输出端连接，所述光电耦合器的阴极接地，所述第一二极管的阳极与所述稳压电路的工作电压输出端连接，所述第一二极管的阴极与所述光电耦合器的集电极连接。

可选地，所述隔离缓冲电路还包括第一三极管、第二三极管、第五电阻及第六电阻；

所述光电耦合器的发射极分别与所述第一三极管的发射极及所述第五电阻的第一端连接，所述第一三极管的基极分别与所述第五电阻的第二端及所述第二三极管的发射极连接，所述第二三极管的基极分别与所述第一三极管的集电极及所述第六电阻的第一端连接，所述第二三极管的集电极与所述显示模块连接，所述第六电阻的第二端接地。

可选地，所述基于压力传感器的抗干扰电路还包括滤波电路，所述滤波电路包括第二放大器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第三电容及第四电容；

所述隔离缓冲电路的检测电压输出端与第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端分别与所述第八电阻的第一端及所述第三电容的第一端连接，所述第七电阻的第二端还与所述第四电容的第一端，所述第四电容的第二端接地，所述第三电容的第二端分别与所述第二放大器的同相输入端及所述第九电阻的第一端连接，所述第二放大器的同相输入端分别与所述第十电阻的第一端及第十一电阻的第一端连接，所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的第二端分别接地，所述第二放大器的输出端分别与所述第八电阻的第二端及第十一电阻的第二端连接。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于压力传感器的抗干扰控制方法，所述基于压力传感器的抗干扰控制方法应用于所述基于压力传感器的抗干扰电路，所述基于压力传感器的抗干扰电路包括稳压电路、压敏电桥、调理电路及隔离缓冲电路；

所述基于压力传感器的抗干扰控制方法包括：

所述稳压电路接收电源电压，根据所述电源电压生成稳定输出的工作电压，将所述工作电压分别输出至所述调理电路、所述压敏电桥及所述隔离缓冲电路；

所述调理电路接收所述工作电压，根据所述工作电压对压敏电桥进行调零；

所述压敏电桥接收所述工作电压，根据所述工作电压进行压力检测，并生成待处理电压，将所述待处理电压输出至所述调理电路；

所述调理电路接收所述待处理电压，根据所述待处理电压生成调理电压，将所述调理电压输出至所述隔离缓冲电路；

所述隔离缓冲电路接收所述工作电压及所述调理电压，根据所述工作电压及所述调理电压生成稳定输出的检测电压，将所述检测电压输出至显示模块，以使所述显示模块根据所述检测电压显示压力值。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种压力传感器，所述压力传感器包含如上文所述的基于压力传感器的抗干扰电路或所述的基于压力传感器的抗干扰控制方法。

本发明提出一种基于压力传感器的抗干扰电路，基于压力传感器的抗干扰电路包括依次连接的稳压电路、压敏电桥、调理电路及隔离缓冲电路，其中，稳压电路的工作电压输出端还分别与调理电路的工作电压输入端及隔离缓冲电路的工作电压输入端连接。本发明通过稳压电路接收电源电压，根据电源电压生成稳定输出的工作电压，将工作电压分别输出至所调理电路、压敏电桥及隔离缓冲电路，调理电路接收工作电压，根据工作电压对压敏电桥进行调零，压敏电桥接收工作电压，根据工作电压进行压力检测，并生成待处理电压，将待处理电压输出至调理电路，调理电路接收待处理电压，根据待处理电压生成调理电压，将调理电压输出至隔离缓冲电路，隔离缓冲电路接收工作电压及调理电压，根据工作电压及调理电压生成稳定输出的检测电压，将检测电压输出至显示模块，以使显示模块根据检测电压显示压力值，稳压电路向调理电路、压敏电桥及隔离缓冲电路提供稳定的工作电压，调理电路在压敏电桥测压前进行调零，调理电路根据压敏电桥输出的待处理电压生成调理电压，隔离缓冲电路根据工作电压及调理电压生成稳定输出的检测电压，从而避免压力传感器的输入输出电压不稳定而造成信号干扰，提高了传感器的测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明基于压力传感器的抗干扰电路第一实施例的结构示意图；

图2为本发明基于压力传感器的抗干扰电路第二实施例的结构示意图；

图3为本发明基于压力传感器的抗干扰电路一实施例的电路示意图；

图4为本发明基于压力传感器的抗干扰控制方法一实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	稳压电路	C1～C4	第一～第四电容
200	压敏电桥	R1～R11	第一～第十一电阻
				300	调理电路	A1～A2	第一～第二放大器
400	隔离缓冲电路	Q1～Q2	第一～第二三极管
				500	滤波电路	T1	信号调理芯片
VIn	电压输入端	L1	基准电压源芯片
				VOut	电压输出端	E1	光电耦合器
RP	调零电阻	D1	第一二极管

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

值得注意的是，在本发明的实际应用中，不可避免的会应用到软件程序，但申请人在此声明，该技术方案在具体实施时所应用的软件程序皆为现有技术，在本申请中，不涉及到软件程序的更改及保护，只是对为实现发明目的而设计的硬件架构的保护。

本发明提出一种基于压力传感器的抗干扰电路，参考图1，图1为本发明基于压力传感器的抗干扰电路第一实施例的结构示意图。

所述基于压力传感器的抗干扰电路包括依次连接的稳压电路100、压敏电桥200、调理电路300及隔离缓冲电路400，其中，所述稳压电路100的工作电压输出端还分别与所述调理电路300的工作电压输入端及所述隔离缓冲电路400的工作电压输入端连接。

所述稳压电路100，用于接收电源电压，根据所述电源电压生成稳定输出的工作电压，将所述工作电压分别输出至所述调理电路300、所述压敏电桥200及所述隔离缓冲电路400。

需要说明的是，测量系统的工作电压易受到环境及电源波纹等因素的影响，尤其是在测量元件检测的过程中，输入电压过大而产生的浪涌易造成电路损坏，压力过小则不足以提供正常的工作电压，而输入电压波动则易使检测数值非线性波动，后续调理难以补偿。

易于理解的是，稳压电路100接受电源输出的电源电压，可先对电源电压进行稳压调节，生成稳定输出的调节电压，在对调节电压进行放大，从而得到可供后续设备安全工作的工作电压，调节电压可低于后续设备的工作电压，且在后续放大范围之内，以使电源电压经过调节和放大后转化为稳定输出的工作电压，本实施例不对此加以限制。

可以理解的是，基准电压源在输入电压近似于输出电压时，输出电压的精度将会下降，稳压电路100先对电源电压进行稳压调节，从而可避免电源电压与输出电压的压差较小时，可通过稳压调节放大压差，再进行比例放大，以保证精度较高的工作电压，本实施例不对此加以限制。

所述调理电路300，用于接收所述工作电压，根据所述工作电压对压敏电桥200进行调零。

易于理解的是，压力传感器在压力检测前需进行调理，以避免初始误差经过放大后造成测压结果误差过大，调理电路300的通过设置的调零电阻RP进行调零，通过改变调零电阻RP的阻值，使得压力传感器无检测压力时，显示的压力数值为零，从而避免压力传感器的零位干扰。

所述压敏电桥200，用于接收所述工作电压，根据所述工作电压进行压力检测，并生成待处理电压，将所述待处理电压输出至所述调理电路300。

需要说明的是，压敏电桥200可由四个阻值相同的压敏电阻组成，在具体实现中，压敏电桥200可为应用于压力传感器的惠斯顿电桥。当未进行压力检测时，压敏电桥200处于平衡状态，当受到压力时，压敏电阻的阻值则会发生变化，从而生成待处理电压，此时待处理电压较小，需通过调理电路300对待处理电压进行处理，从而获得后续设备可识别的检测电压。

所述调理电路300，还用于接收所述待处理电压，根据所述待处理电压生成调理电压，将所述调理电压输出至所述隔离缓冲电路400。

应当理解的是，调理电路300可对待处理电压进行放大，并利用补偿电阻来补偿压力传感器的增益误差和温度漂移，以对压力传感器输出的微弱电压进行调理，从而避免压力传感器输出电压的信号干扰，提高检测的准确性。

所述隔离缓冲电路400，用于接收所述工作电压及所述调理电压，根据所述工作电压及所述调理电压生成稳定输出的检测电压，将所述检测电压输出至显示模块，以使所述显示模块根据所述检测电压显示压力值。

易于理解的是，当压敏电桥200受到较大压力时，经过调理电路300的调理，可产生较大的调理电压，若调理电压直接输出至后续设备，易使后续设备受到大电压冲击而损坏，隔离缓冲电路400利用光电效应使压力传感器的检测部分与其他部分(如单片机、显示模块及接口模块等)电器隔离，从而减少检测部分的信号干扰，且生成安全稳定的检测电压。

本实施例通过上述电路，基于压力传感器的抗干扰电路包括依次连接的稳压电路100、压敏电桥200、调理电路300及隔离缓冲电路400，其中，稳压电路100的工作电压输出端还分别与调理电路300的工作电压输入端及隔离缓冲电路400的工作电压输入端连接。本发明通过稳压电路100接收电源电压，根据电源电压生成稳定输出的工作电压，将工作电压分别输出至所调理电路300、压敏电桥200及隔离缓冲电路400，调理电路300接收工作电压，根据工作电压对压敏电桥200进行调零，压敏电桥200接收工作电压，根据工作电压进行压力检测，并生成待处理电压，将待处理电压输出至调理电路300，调理电路300接收待处理电压，根据待处理电压生成调理电压，将调理电压输出至隔离缓冲电路400，隔离缓冲电路400接收工作电压及调理电压，根据工作电压及调理电压生成稳定输出的检测电压，将检测电压输出至显示模块，以使显示模块根据检测电压显示压力值，稳压电路100向调理电路300、压敏电桥200及隔离缓冲电路400提供稳定的工作电压，调理电路300在压敏电桥200测压前进行调零，调理电路300根据压敏电桥200输出的待处理电压生成调理电压，隔离缓冲电路400根据工作电压及调理电压生成稳定输出的检测电压，从而避免压力传感器的输入输出电压不稳定而造成信号干扰，提高了传感器的测量精度。

基于本发明的第一实施例，提出本发明基于压力传感器的抗干扰电路第二实施例，参考图2，图2为本发明基于压力传感器的抗干扰电路第二实施例的结构示意图；参考图3，图3为本发明第二实施例的电路示意图。

在第二实施例中，所述稳压电路100包括基准电压源芯片L1、第一电阻R1及第一电容C1。

所述第一电阻R1的第一端与电源的电压输出端连接，所述第一电阻R1的第二端分别与所述第一电容C1的第一端及所述基准电压源芯片L1的参考极连接，所述基准电压源芯片L1的阳极接地，所述第一电容C1的第二端接地。

应当理解的是，基准电压源芯片L1具有降低噪声和稳定性高等优点，基准电压源芯片L1接受电源输出的电源电压，可对电源电压进行稳压调节，生成稳定输出的调节电压。如图3，第一电阻R1的第一端可以为基于压力传感器的抗干扰电路的电压输入端VIn，第一电阻R1可对电源电压进行分压，将分压后的电压输出至基准电压源芯片L1，从而保护基准电压源芯片L1，以避免电源输出压力过大时基准电压源芯片L1受到大电压冲击而损坏，本实施例不对此加以限制。

在本实施例中，稳压电路100还包括第一放大器A1、第二电阻R2及第三电阻R3；

所述基准电压源芯片L1的阴极与所述第一放大器A1的同相输入端连接，所述第一放大器A1的反相输入端分别与所述第二电阻R2的第一端及第三电阻R3的第一端连接，所述第一放大器A1的输出端分别与所述第二电阻R2的第二端及所述压敏电桥200的第一端连接，所述第三电阻R3的第二端接地。

需要说明的是，第一放大器A1、第二电阻R2及第三电阻R3可组成放大电路，第一放大器A1的同相输入端接收基准电压源芯片L1稳定输出的电压，对该电压进行放大，从而可避免电源电压与压敏电桥200输入电压的压差较小时，可通过基准电压源芯片L1放大压差，再通过第一放大器A1、第二电阻R2及第三电阻R3组成的放大电路进行比例放大，以保证精度较高的工作电压，本实施例不对此加以限制。

在本实施例中，所述调理电路300包括信号调理芯片T1、第四电阻R4及第二电容C2；

所述信号调理芯片T1的第一端与所述压敏电桥200的第二端连接，所述信号调理芯片T1的第二端与第七端分别接模拟地，所述信号调理芯片T1的第三端与所述第二电容C2的第一端连接，所述第二电容C2的第二端接模拟地，所述信号调理芯片T1的第四端与所述第四电阻R4的第一端连接，所述第四电阻R4的第二端接模拟地，所述信号调理芯片T1的第五端与所述隔离缓冲电路400的调理电压输入端连接，所述信号调理芯片T1的第六端与所述稳压电路100的工作电压输出端连接，所述信号调理芯片T1的第八端与所述压敏电桥200的第三端连接。

需要说明的是，信号调理芯片T1可对待处理电压进行放大，第四电阻R4可为调理电路300的补偿电阻，信号调理芯片T1利用补偿电阻来补偿压力传感器的增益误差和温度漂移，第二电容C2可为调理电路300的滤波电容，第二电容C2可将电压信号中的射频干扰的影响降至最低，以对压力传感器输出的微弱电压进行调理，从而避免压力传感器输出电压的信号干扰，提高检测的准确性，本实施例不对此加以限制。

在本实施例中，所述调理电路300还包括调零电阻RP，所述调零电阻RP的第一端与所述稳压电路100的工作电压输出端连接，所述调零电阻RP的第二端与所述信号调理芯片T1的第八端连接。

可以理解的是，压力传感器在压力检测前需进行调理，以避免初始误差经过放大后造成测压结果误差过大，调零电阻RP可通过改变自身的阻值，使得压力传感器无检测压力时，显示的压力数值为零，确定调零电阻RP的阻值后才可以进行后续测量，从而避免压力传感器的零位干扰，本实施例不对此加以限制。

在本实施例中，所述隔离缓冲电路400包括光电耦合器E1及第一二极管D1；

所述光电耦合器E1的阳极与所述调理电路300的调理电压输出端连接，所述光电耦合器E1的阴极接地，所述第一二极管D1的阳极与所述稳压电路100的工作电压输出端连接，所述第一二极管D1的阴极与所述光电耦合器E1的集电极连接。

应当理解的是，当压敏电桥200受到较大压力时，经过调理电路300的调理，可产生较大的调理电压，若调理电压直接输出至后续设备，易使后续设备受到大电压冲击而损坏，光电耦合器E1利用光电效应使压力传感器的检测部分与其他部分(如单片机、显示模块及接口模块等)电器隔离，从而减少检测部分的信号干扰，且生成安全稳定的检测电压，本实施例不对此加以限制。

易于理解的是，第一二极管D1的阴极与光电耦合器E1中三极管的集电极连接，第一二极管D1具有单向导电性和稳压整流的作用，可使稳压电路100的工作电压稳定输出至光电耦合器E1，且可防止光电耦合器E1生成的电压干扰信号反馈到压敏电桥200与调理电路300，本实施例不对此加以限制。

在本实施例中，所述隔离缓冲电路400还包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第五电阻R5及第六电阻R6；

所述光电耦合器E1的发射极分别与所述第一三极管Q1的发射极及所述第五电阻R5的第一端连接，所述第一三极管Q1的基极分别与所述第五电阻R5的第二端及所述第二三极管Q2的发射极连接，所述第二三极管Q2的基极分别与所述第一三极管Q1的集电极及所述第六电阻R6的第一端连接，所述第二三极管Q2的集电极与所述显示模块连接，所述第六电阻R6的第二端接地。

需要说明的是，第一三极管Q1与第二三极管Q2组成的电路可具有缓冲的作用，当光电耦合器E1输出电压至第一三极管Q1的发射极时，第一三极管Q1基极电压小于第一三极管Q1发射极电压，第一三极管Q1导通，并使得第二三极管Q2发射极电压大于第二三极管Q2基极电压，第二三极管Q2导通，从而稳定输出的检测电压，本实施例不对此加以限制。

可以理解的是，第五电阻R5可为第一三极管Q1的偏置电阻，可为第一三极管Q1的发射极提供偏置电压，第六电阻R6可为第二三极管Q2的偏置电阻，可为第二三极管Q2的发射极提供偏置电压，本实施例不对此加以限制。

在本实施例中，所述基于压力传感器的抗干扰电路还包括滤波电路500，所述滤波电路500包括第二放大器A2、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第三电容C3及第四电容C4；

所述隔离缓冲电路400的检测电压输出端与第七电阻R7的第一端连接，所述第七电阻R7的第二端分别与所述第八电阻R8的第一端及所述第三电容C3的第一端连接，所述第七电阻R7的第二端还与所述第四电容C4的第一端，所述第四电容C4的第二端接地，所述第三电容C3的第二端分别与所述第二放大器A2的同相输入端及所述第九电阻R9的第一端连接，所述第二放大器A2的同相输入端分别与所述第十电阻R10的第一端及第十一电阻R11的第一端连接，所述第九电阻R9的第二端与所述第十电阻R10的第二端分别接地，所述第二放大器A2的输出端分别与所述第八电阻R8的第二端及第十一电阻R11的第二端连接。

易于理解的是，第二放大器A2、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第三电容C3及第四电容C4可组成一个二阶带通滤波器，可对隔离缓冲电路400输出的检测电压进一步滤波及放大，从而获得测量精度更高的检测电压，如图3，第二放大器A2的输出端还可以为基于压力传感器的抗干扰电路的电压输出端VOut，本实施例不对此加以限制。

本发明通过上述电路，稳压电路100包括基准电压源芯片L1、第一电阻R1、第一电容C1、第一放大器A1、第二电阻R2及第三电阻R3，调理电路300包括信号调理芯片T1、第四电阻R4、第二电容C2及调零电阻RP，隔离缓冲电路400包括光电耦合器E1、第一二极管D1、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第五电阻R5及第六电阻R6，基于压力传感器的抗干扰电路还包括滤波电路500，滤波电路500包括第二放大器A2、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第三电容C3及第四电容C4，通过基准电压源芯片L1与第一放大器A1生成稳定的工作电压，测量前调零电阻RP调零，信号调理芯片T1对待处理电压进行调理放大，光电耦合器E1隔离信号干扰，第一三极管Q1与第二三极管Q2使电压稳定输出，从而避免压力传感器的输入输出电压不稳定而造成信号干扰，提高了传感器的测量精度与检测的准确性。

进一步地，参照图4，图4为本发明基于压力传感器的抗干扰控制方法一实施例的流程示意图，所述基于压力传感器的抗干扰控制方法应用于基于压力传感器的抗干扰电路，所述基于压力传感器的抗干扰电路包括稳压电路、压敏电桥、调理电路及隔离缓冲电路；

所述基于压力传感器的抗干扰控制方法包括：

步骤S10：所述稳压电路接收电源电压，根据所述电源电压生成稳定输出的工作电压，将所述工作电压分别输出至所述调理电路、所述压敏电桥及所述隔离缓冲电路。

需要说明的是，测量系统的工作电压易受到环境及电源波纹等因素的影响，尤其是在测量元件检测的过程中，输入电压过大而产生的浪涌易造成电路损坏，压力过小则不足以提供正常的工作电压，而输入电压波动则易使检测数值非线性波动，后续调理难以补偿。

易于理解的是，稳压电路接受电源输出的电源电压，可先对电源电压进行稳压调节，生成稳定输出的调节电压，在对调节电压进行放大，从而得到可供后续设备安全工作的工作电压，调节电压可低于后续设备的工作电压，且在后续放大范围之内，以使电源电压经过调节和放大后转化为稳定输出的工作电压，本实施例不对此加以限制。

可以理解的是，基准电压源在输入电压近似于输出电压时，输出电压的精度将会下降，稳压电路先对电源电压进行稳压调节，从而可避免电源电压与输出电压的压差较小时，可通过稳压调节放大压差，再进行比例放大，以保证精度较高的工作电压，本实施例不对此加以限制。

步骤S20：所述调理电路接收所述工作电压，根据所述工作电压对压敏电桥进行调零。

易于理解的是，压力传感器在压力检测前需进行调理，以避免初始误差经过放大后造成测压结果误差过大，调理电路的通过设置的调零电阻进行调零，通过改变调零电阻的阻值，使得压力传感器无检测压力时，显示的压力数值为零，从而避免压力传感器的零位干扰。

步骤S30：所述压敏电桥接收所述工作电压，根据所述工作电压进行压力检测，并生成待处理电压，将所述待处理电压输出至所述调理电路。

需要说明的是，压敏电桥可由四个阻值相同的压敏电阻组成，在具体实现中，压敏电桥可为应用于压力传感器的惠斯顿电桥。当未进行压力检测时，压敏电桥处于平衡状态，当受到压力时，压敏电阻的阻值则会发生变化，从而生成待处理电压，此时待处理电压较小，需通过调理电路对待处理电压进行处理，从而获得后续设备可识别的检测电压。

步骤S40：所述调理电路接收所述待处理电压，根据所述待处理电压生成调理电压，将所述调理电压输出至所述隔离缓冲电路。

应当理解的是，调理电路可对待处理电压进行放大，并利用补偿电阻来补偿压力传感器的增益误差和温度漂移，以对压力传感器输出的微弱电压进行调理，从而避免压力传感器输出电压的信号干扰，提高检测的准确性。

步骤S50：所述隔离缓冲电路接收所述工作电压及所述调理电压，根据所述工作电压及所述调理电压生成稳定输出的检测电压，将所述检测电压输出至显示模块，以使所述显示模块根据所述检测电压显示压力值。

易于理解的是，当压敏电桥受到较大压力时，经过调理电路的调理，可产生较大的调理电压，若调理电压直接输出至后续设备，易使后续设备受到大电压冲击而损坏，隔离缓冲电路利用光电效应使压力传感器的检测部分与其他部分(如单片机、显示模块及接口模块等)电器隔离，从而减少检测部分的信号干扰，且生成安全稳定的检测电压。

本实施例通过上述控制方法，稳压电路接收电源电压，根据电源电压生成稳定输出的工作电压，将工作电压分别输出至所调理电路、压敏电桥及隔离缓冲电路，调理电路接收工作电压，根据工作电压对压敏电桥进行调零，压敏电桥接收工作电压，根据工作电压进行压力检测，并生成待处理电压，将待处理电压输出至调理电路，调理电路接收待处理电压，根据待处理电压生成调理电压，将调理电压输出至隔离缓冲电路，隔离缓冲电路接收工作电压及调理电压，根据工作电压及调理电压生成稳定输出的检测电压，将检测电压输出至显示模块，以使显示模块根据检测电压显示压力值，稳压电路向调理电路、压敏电桥及隔离缓冲电路提供稳定的工作电压，调理电路在压敏电桥测压前进行调零，调理电路根据压敏电桥输出的待处理电压生成调理电压，隔离缓冲电路根据工作电压及调理电压生成稳定输出的检测电压，从而避免压力传感器的输入输出电压不稳定而造成信号干扰，提高了传感器的测量精度。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种压力传感器，所述压力传感器包含如上文所述的基于压力传感器的抗干扰电路或所述的基于压力传感器的抗干扰控制方法。

由于本压力传感器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。

需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的基于压力传感器的抗干扰电路，此处不再赘述。

此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

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 (10)

1.一种基于压力传感器的抗干扰电路，其特征在于，所述基于压力传感器的抗干扰电路包括依次连接的稳压电路、压敏电桥、调理电路及隔离缓冲电路，其中，所述稳压电路的工作电压输出端还分别与所述调理电路的工作电压输入端及所述隔离缓冲电路的工作电压输入端连接；

所述稳压电路，用于接收电源电压，根据所述电源电压生成稳定输出的工作电压，将所述工作电压分别输出至所述调理电路、所述压敏电桥及所述隔离缓冲电路；

所述调理电路，用于接收所述工作电压，根据所述工作电压对压敏电桥进行调零；

所述压敏电桥，用于接收所述工作电压，根据所述工作电压进行压力检测，并生成待处理电压，将所述待处理电压输出至所述调理电路；

所述调理电路，还用于接收所述待处理电压，根据所述待处理电压生成调理电压，将所述调理电压输出至所述隔离缓冲电路；

所述隔离缓冲电路，用于接收所述工作电压及所述调理电压，根据所述工作电压及所述调理电压生成稳定输出的检测电压，将所述检测电压输出至显示模块，以使所述显示模块根据所述检测电压显示压力值。

2.如权利要求1所述的基于压力传感器的抗干扰电路，其特征在于，所述稳压电路包括基准电压源芯片、第一电阻及第一电容；

所述第一电阻的第一端与电源的电压输出端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第一电容的第一端及所述基准电压源芯片的参考极连接，所述基准电压源芯片的阳极接地，所述第一电容的第二端接地。

3.如权利要求2所述的基于压力传感器的抗干扰电路，其特征在于，所述稳压电路还包括第一放大器、第二电阻及第三电阻；

所述基准电压源芯片的阴极与所述第一放大器的同相输入端连接，所述第一放大器的反相输入端分别与所述第二电阻的第一端及第三电阻的第一端连接，所述第一放大器的输出端分别与所述第二电阻的第二端及所述压敏电桥的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地。

4.如权利要求1所述的基于压力传感器的抗干扰电路，其特征在于，所述调理电路包括信号调理芯片、第四电阻及第二电容；

所述信号调理芯片的第一端与所述压敏电桥的第二端连接，所述信号调理芯片的第二端与第七端分别接模拟地，所述信号调理芯片的第三端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接模拟地，所述信号调理芯片的第四端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端接模拟地，所述信号调理芯片的第五端与所述隔离缓冲电路的调理电压输入端连接，所述信号调理芯片的第六端与所述稳压电路的工作电压输出端连接，所述信号调理芯片的第八端与所述压敏电桥的第三端连接。

5.如权利要求4所述的基于压力传感器的抗干扰电路，其特征在于，所述调理电路还包括调零电阻；

所述调零电阻的第一端与所述稳压电路的工作电压输出端连接，所述调零电阻的第二端与所述信号调理芯片的第八端连接。

6.如权利要求1所述的基于压力传感器的抗干扰电路，其特征在于，所述隔离缓冲电路包括光电耦合器及第一二极管；

所述光电耦合器的阳极与所述调理电路的调理电压输出端连接，所述光电耦合器的阴极接地，所述第一二极管的阳极与所述稳压电路的工作电压输出端连接，所述第一二极管的阴极与所述光电耦合器的集电极连接。

7.如权利要求6所述的基于压力传感器的抗干扰电路，其特征在于，所述隔离缓冲电路还包括第一三极管、第二三极管、第五电阻及第六电阻；

所述光电耦合器的发射极分别与所述第一三极管的发射极及所述第五电阻的第一端连接，所述第一三极管的基极分别与所述第五电阻的第二端及所述第二三极管的发射极连接，所述第二三极管的基极分别与所述第一三极管的集电极及所述第六电阻的第一端连接，所述第二三极管的集电极与所述显示模块连接，所述第六电阻的第二端接地。

8.如权利要求1至7中任一项所述的基于压力传感器的抗干扰电路，其特征在于，所述基于压力传感器的抗干扰电路还包括滤波电路，所述滤波电路包括第二放大器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第三电容及第四电容；

所述隔离缓冲电路的检测电压输出端与第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端分别与所述第八电阻的第一端及所述第三电容的第一端连接，所述第七电阻的第二端还与所述第四电容的第一端，所述第四电容的第二端接地，所述第三电容的第二端分别与所述第二放大器的同相输入端及所述第九电阻的第一端连接，所述第二放大器的同相输入端分别与所述第十电阻的第一端及第十一电阻的第一端连接，所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的第二端分别接地，所述第二放大器的输出端分别与所述第八电阻的第二端及第十一电阻的第二端连接。

9.一种基于压力传感器的抗干扰控制方法，其特征在于，所述基于压力传感器的抗干扰控制方法应用于权利要求1至8中任一项所述的基于压力传感器的抗干扰电路，所述基于压力传感器的抗干扰电路包括稳压电路、压敏电桥、调理电路及隔离缓冲电路；

所述基于压力传感器的抗干扰控制方法包括：

所述稳压电路接收电源电压，根据所述电源电压生成稳定输出的工作电压，将所述工作电压分别输出至所述调理电路、所述压敏电桥及所述隔离缓冲电路；

所述调理电路接收所述工作电压，根据所述工作电压对压敏电桥进行调零；

所述压敏电桥接收所述工作电压，根据所述工作电压进行压力检测，并生成待处理电压，将所述待处理电压输出至所述调理电路；

所述调理电路接收所述待处理电压，根据所述待处理电压生成调理电压，将所述调理电压输出至所述隔离缓冲电路；

所述隔离缓冲电路接收所述工作电压及所述调理电压，根据所述工作电压及所述调理电压生成稳定输出的检测电压，将所述检测电压输出至显示模块，以使所述显示模块根据所述检测电压显示压力值。

10.一种压力传感器，其特征在于，所述压力传感器包含如权利要求1至8中任一项所述的基于压力传感器的抗干扰电路或应用如权利要求9所述的基于压力传感器的抗干扰控制方法。

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