CN115900923A - 一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路，包括：一级放大电路、二阶低通有源滤波电路、二级放大电路、电源电路；该线振动传感器输出的微弱信号传输至一级放大电路进行信号增益变换得到一级放大信号，一级放大信号传输至二阶低通有源滤波电路进行频率变换，滤除不需要的高频干扰信号，频率变换之后的信号传输至二级放大电路进行信号增益变换得到二级放大信号，并由二级放大电路的输出端输出，从而能实现提取线振动传感器输出的微弱信号，最终实现对线振动传感器输出信号进行测量和处理。

Description

一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路

技术领域

本发明涉及微弱信号提取领域，具体地，涉及一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路。

背景技术

常用于航天器测振的传感器有压阻型线振动传感器和压电型线振动传感器，其中，压阻型线振动传感器常用于测量低频振动，但是其存在抗冲击性能较差和受温度影响较大的问题；压电型线振动传感器常用于测量高频振动，但是其存在测量精度不高，且不能测量零频率的信号的问题。

针对上述测振传感器的缺陷和不足，磁流体动力学线振动传感器应运而生。基于磁流体动力学的线振动传感器不存在内部固件间的机械磨损现象，具有屈服强度高、动态性能好、阻尼调节范围宽等优点。但磁流体动力学线振动传感器存在输出信号微弱只能达到微伏级别的问题，导致有用信号容易被噪声覆盖，难以实现对线振动传感器输出信号进行测量和处理。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术中的缺陷，提供一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路，以期能实现将线振动传感器输出的微弱信号提取出来，从而能方便地实现对线振动传感器输出信号进行测量和处理。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路的特点在于，包括：电源电路、一级放大电路、二阶低通有源滤波电路、二级放大电路；

所述电源电路分别连接所述一级放大电路、二阶低通有源滤波电路、二级放大电路；

所述一级放大电路的输入端连接外部的线振动传感器的信号输出端，用于接收所述线振动传感器输出的微弱信号并进行信号增益变换后输出一级放大信号；

所述一级放大电路的输出端连接所述二阶低通有源滤波电路的输入端，用于传输所述一级放大信号至所述二阶低通有源滤波电路中进行频率变换，并滤除高频干扰信号后，输出滤波信号；

所述二阶低通有源滤波电路的输出端连接所述二级放大电路的输入端，用于传输所述滤波信号至所述二级放大电路中进行增益变换后得到二级放大信号，并由所述二级放大电路的输出端输出。

本发明所述的一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路的特点也在于，所述一级放大电路包括：低噪声仪表放大器U₁、电位器Pot₁、电容C₁、电容C₂、二极管D₁、二极管D₂、二极管D₃、二极管D₄；

所述低噪声仪表放大器U₁的正输入端与外部的线振动传感器的正信号输出端VIN+相连、所述低噪声仪表放大器U₁的负输入端与外部的线振动传感器的负信号输出端VIN-相连，从而接收线振动传感器输出的微弱信号；

所述二极管D₁的正极与二极管D₂的负极分别与所述低噪声仪表放大器U₁的正输入端相连，二极管D₁的负极与二极管D₂的正极均接地；

所述二极管D₃的正极与二极管D₄的负极分别与所述低噪声仪表放大器U₁的负输入端相连，二极管D₃的负极与二极管D₄的正极均接地；

所述低噪声仪表放大器U₁的正电源输入端接入外部的正电源VCC₁；所述低噪声仪表放大器U₁的正电源输入端与电容C₁的一端相连，电容C₁的另一端接地；

所述低噪声仪表放大器U₁的负电源输入端接入外部的负电源VDD₁；所述低噪声仪表放大器U₁的负电源输入端与电容C₂的一端相连，电容C₂的另一端接地；

所述电位器Pot₁接入所述低噪声仪表放大器U₁的两增益设置引脚之间，且电位器Pot₁的阻值用于确定一级放大电路的增益放大倍数。

所述二阶低通有源滤波电路包括：运算放大器U₂、电阻R₁、电阻R₂，电容C₃、电容C₄、电容C₅、电容C₆；

所述电阻R₁的一端与仪器仪表放大器U₁的输出端相连，电阻R₁的另一端分别与电阻R₂的一端以及电容C₄的一端相连，电阻R₂的另一端与所述运算放大器U₂的正输入端相连，电容C₄的另一端与所述运算放大器U₂的负输入端相连；

电容C₃的一端与所述运算放大器U₂的正输入端相连，电容C₃的另一端接地；所述运算放大器U₂的负输入端与所述运算放大器U₂的输出端相连；

所述运算放大器U₂的正电源输入端接入电源电路产生的正电源VCC₂；所述运算放大器U₂的正电源输入端与电容C₅的一端相连，电容C₅的另一端接地；

所述运算放大器U₂的负电源输入端接入电源电路产生的正电源VDD₂；所述运算放大器U₂的负电源输入端与电容C₆的一端相连，电容C₆的另一端接地；

其中，电阻R₁阻值、电阻R₂阻值、电容C₃容值、电容C₄容值用于确定所述二阶低通有源滤波电路的截止频率。

所述二级放大电路包括：运算放大器U₃、电位器Pot₂、电阻R₃、电容C₇、电容C₈、电容C₉；

所述运算放大器U₃的正输入端与所述运算放大器U₂的输出端相连；所述运算放大器U₃的负输入端与电阻R₃的一端相连，电阻R₃的另一端接地；

电位器Pot₂的一端与所述运算放大器U₃的负输入端相连，电位器Pot₂的另一端分别和滑动端与所述运算放大器U₃的输出端相连；

电容C₇的一端与运算放大器U₃的补偿引脚相连，电容C₇的另一端与运算放大器U₃的输出端相连；

所述运算放大器U₃的正电源输入端接入电源电路产生的正电源VCC₂；所述运算放大器U₃的正电源输入端与电容C₉的一端相连，电容C₉的另一端接地；

所述运算放大器U3的负电源输入端接入电源电路产生的正电源VDD₂；所述运算放大器U₃的负电源输入端与电容C₈的一端相连，电容C₈的另一端接地；

所述电位器Pot₂阻值以及电阻R₃的阻值用于确定二级放大电路的放大倍数。

所述电源电路包括：BUCK-BOOST拓扑电路、稳压电路1、稳压电路2；

其中，由降压转换器U₄、电阻R₄、电阻R₅、电阻R₆、电容C₁₀、电容C₁₁、电容C₁₂、电容C₁₃、电容C₁₄、电容C₁₅、电容C₁₆、极性电容E₁、极性电容E₂、电感L₁、肖特基二极管D₅组成的BUCK-BOOST拓扑电路将输入的正电源VCC₁转换成低噪声仪表放大器U₁所需的负电源VDD₁；

所述降压转换器U₄的电源输入端接入外部的正电源VCC₁；极性电容E₁的正极、电容C₁₀的一端、电容C₁₁的一端、电容C₁₂的一端分别与所述降压转换器U₄的电源电压输入端相连，极性电容E₁的负极、电容C₁₁的另一端以及电容C₁₂的另一端均接地，电容C₁₀的另一端与负电源VDD₁的输出端相连；

所述降压转换器U₄的地引脚以及裸露地引脚分别与负电源VDD₁的输出端相连；电容C₁₄的一端、电容C₁₅的一端以及电容C₁₆的一端分别与负电源VDD₁的输出端相连，电容C₁₄的另一端、电容C₁₅的另一端以及电容C₁₆的另一端均接地；

电容C₁₃的一端与所述降压转换器U₄的BOOT引脚相连，电容C₁₃的另一端与所述降压转换器U₄的PH引脚相连；

肖特基二极管D₅的一端与所述降压转换器U₄的PH引脚相连，肖特基二极管D₅的另一端与负电源VDD₁的输出端相连；

电感L₁的一端与所述降压转换器U₄的PH引脚相连，电感L₁的另一端与极性电容E₂的正极相连，极性电容E₂的负极与负电源VDD₁的输出端相连；

电阻R₄的一端与极性电容E₂的正极相连，电阻R₄的另一端与所述降压转换器U₄的电压反馈端相连；电阻R₅的一端与所述降压转换器U₄的电压反馈端相连，电阻R₅的另一端与电阻R₆的一端相连，电阻R₆的另一端与负电源VDD₁的输出端相连；

由三端稳压器U₅、电容C₁₇、电容C₁₈、极性电容E₃组成的稳压电路1将输入的正电源VCC₁转换成运算放大器U₂和运算放大器U₃所需的正电源VCC₂；

所述三端稳压器U₅的电源输入端接入外部的正电源VCC₁；极性电容E₃的正极与所述三端稳压器U₅的电源输入端相连，极性电容E₃的负极接地；

电容C₁₇的一端和电容C₁₈的一端分别与所述三端稳压器U₅的电源输出端相连，电容C₁₇的另一端和电容C₁₈的另一端均接地；

所述三端稳压器U₅的地引脚端接地；所述三端稳压器U₅的电源输出端与正电源VCC₂的输出端相连；

由三端稳压器U₆、电容C₁₉、电容C₂₀组成的稳压电路2将BUCK-BOOST拓扑电路产生的负电源VDD₁转换成运算放大器U₂和运算放大器U₃所需的负电源VDD₂；

所述三端稳压器U₆的电源输入端接入BUCK-BOOST拓扑电路产生的负电源VDD₁；电容C₁₉的一端和电容C₂₀的一端分别与所述三端稳压器U₆的电源输出端相连，电容C₁₉的另一端和电容C₂₀的另一端均接地；

所述三端稳压器U₆的地引脚端接地；所述三端稳压器U₆的电源输出端与负电源VDD₂输出端相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明中一级放大电路采用低噪声仪器仪表放大器作为放大芯片，低噪声仪器仪表放大器的本身的噪声对线振动传感器输入至一级放大电路的信号影响极小；一级放大电路中决定增益倍数的外部增益电阻与输入至仪器仪表放大器中信号隔离，两者相互隔离能减小外部因素对线振动传感器输出至一级放大电路信号的影响；一级放大电路中采用高精度电位器作为仪器仪表放大器的外部增益电阻，从而实现了对一级放大电路增益倍数的精准调节。

2.本发明采用了二阶低通有源滤波电路对一级放大信号进行频率变换，二阶低通有源滤波电路对一级放大信号幅频特性的最大衰减速率可达40db/dec，是一阶有源低通滤波电路的两倍，且在电路中引入反馈，减小了截止频率附近有用信号的衰减。

3.本发明中的二级放大电路采用低噪声运算放大器作为放大芯片，低噪声运算放大器本身的噪声对二阶低通有源滤波器滤波后输入至二级放大电路的信号影响极小，二级放大电路采用正相放大器电路类型，输入阻抗不受输入电阻阻值影响；采用高精度电位器作为反馈电阻，实现了对二级放大电路增益倍数的精准调节。

4.本发明中的二阶低通有源滤波电路和二级放大电路均采用正相放大器电路类型，输出信号均与输入信号同相，无需外加调整相位的反相放大器，减小了电路的体积，降低了制作成本。

附图说明

图1是本发明一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路的原理框图；

图2是本发明一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路中的一级放大电路结构图；

图3是本发明一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路中的二阶有源低通滤波电路结构图；

图4是本发明一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路中的二级放大电路结构图；

图5是本发明一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路的电源电路中的BUCK-BOOST

拓扑电路结构图；

图6是本发明一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路的电源电路中的稳压电路1结构图；

图7是本发明一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路的电源电路中的稳压电路2结构图。

具体实施方式

本实施例中，一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路的原理框图，如图1所示，包括：电源电路、一级放大电路、二阶低通有源滤波电路、二级放大电路。

电源电路分别连接一级放大电路、二阶低通有源滤波电路、二级放大电路。

一级放大电路的输入端连接外部的线振动传感器的信号输出端，用于接收所述线振动传感器输出的微弱信号并进行信号增益变换后输出一级放大信号。

一级放大电路的输出端连接二阶低通有源滤波电路的输入端，用于传输一级放大信号至二阶低通有源滤波电路中进行频率变换，并滤除高频干扰信号后，输出滤波信号。

二阶低通有源滤波电路的输出端连接所述二级放大电路的输入端，用于传输滤波信号至二级放大电路中进行增益变换后得到二级放大信号，并由所述二级放大电路的输出端输出。

一级放大电路结构图如图2所示，一级放大电路包括：低噪声仪表放大器U₁、电位器Pot₁、电容C₁、电容C₂、二极管D₁、二极管D₂、二极管D₃、二极管D₄。

本实施例中，采用AD8429芯片作为一级放大电路的低噪声仪表放大器U₁；低噪声仪表放大器U₁的正输入端与外部的线振动传感器的正信号输出端VIN+相连、低噪声仪表放大器U₁的负输入端与外部的线振动传感器的负信号输出端VIN-相连，从而接收线振动传感器输出的微弱信号。

二极管D₁的正极与二极管D₂的负极分别与低噪声仪表放大器U₁的正输入端相连，二极管D₁的负极与二极管D₂的正极均接地。二极管D₁与D₂用于保护低噪声仪表放大器U₁的正相输入端；

二极管D₃的正极与二极管D₄的负极分别与所述低噪声仪表放大器U₁的负输入端相连，二极管D₃的负极与二极管D₄的正极均接地。二极管D₃与D₄用于保护低噪声仪表放大器的负相输入端。

低噪声仪表放大器U₁的正电源输入端接入外部的正电源VCC₁；低噪声仪表放大器U₁的正电源输入端与电容C₁的一端相连，电容C₁的另一端接地；电容C₁作用是滤除流入低噪声仪表放大器U₁正电源输入端的高频噪声；在设计电路板时，电容C₁应放置在低噪声仪表放大器U₁正电源输入端进线途中，并且尽可能靠近低噪声仪表放大器U₁正电源输入端。

低噪声仪表放大器U₁的负电源输入端接入外部的负电源VDD₁；低噪声仪表放大器U₁的负电源输入端与电容C₂的一端相连，电容C₂的另一端接地；电容C₂作用是滤除流入低噪声仪表放大器U₁负电源输入端的高频噪声；在设计电路板时，电容C₂应放置在低噪声仪表放大器U₁负电源输入端进线途中，并且尽可能靠近低噪声仪表放大器U₁负电源输入端。

电位器Pot₁接入所述低噪声仪表放大器U₁两增益设置引脚之间，基于电位器Pot₁的阻值R_G1，确定所述一级放大电路的增益放大倍数

电位器的精度影响一级放大电路的增益精度，因此应选择高精度电位器作为电位器Pot₁。

二阶有源低通滤波电路结构图如图3所示，二阶低通有源滤波电路包括：运算放大器U₂、电阻R₁、电阻R₂，电容C₃、电容C₄、电容C₅、电容C₆。

本实施例中采用OP07C芯片作为二阶低通滤波电路的运算放大器U₂；电阻R₁的一端与仪器仪表放大器U₁的输出端相连，电阻R₁另一端分别与电阻R₂的一端以及电容C₄的一端相连，电阻R₂的另一端与运算放大器U₂的正输入端相连，电容C₄另一端与运算放大器U₂的负输入端相连。

电容C₃一端与运算放大器U₂正输入端相连，电容C₃另一端接地；运算放大器U₂负输入端与运算放大器U₂输出端相连。

基于电阻R₁、R₂，电容C₃、C₄确定所述二阶低通有源滤波电路的截止频率

运算放大器U₂的正电源输入端接入外部的正电源VCC₂；运算放大器U₂的正电源输入端与电容C₅一端相连，电容C₅另一端接地；电容C₅作用与电容C₁同理，在设计电路板时，电容C₅应放置在运算放大器U₂正电源输入端进线途中，并且尽可能靠近运算放大器U₂正电源输入端。

运算放大器U₂的负电源输入端接入外部的正电源VDD₂；运算放大器U₂的负电源输入端与电容C₆一端相连，电容C₆另一端接地；电容C₆作用与电容C₂同理，在设计电路板时，电容C₆应放置在运算放大器U₂负电源输入端进线途中，并且尽可能靠近运算放大器U₂负电源输入端。

二级放大电路结构图如图4所示，二级放大电路包括：运算放大器U₃、电位器Pot₂、电阻R₃、电容C₇、电容C₈、电容C₉。

本实施例中，采用AD797芯片作为二级放大电路的运算放大器U₃，运算放大器U₃正输入端与所述运算放大器U₂的输出端相连；运算放大器U₃负输入端与电阻R₃一端相连，电阻R₃另一端接地。

电位器Pot₂一端与所述运算放大器U₃负输入端相连，电位器Pot₂另一端和滑动端与所述运算放大器U₃输出端相连。

二级放大电路采用正相放大器电路类型，输入阻抗不受输入电阻阻值影响；基于电位器Pot₂的阻值R_G2以及电阻R₃的阻值100Ω得到二级放大电路的放大倍数

电容C₇一端与运算放大器U₃的补偿引脚相连，电容C₇另一端与运算放大器U₃的输出端相连，C₇的作用是对运算放大器U₃进行补偿。

运算放大器U₃的正电源输入端接入外部的正电源VCC₂；运算放大器U₃的正电源输入端与电容C₉一端相连，电容C₉另一端接地。

运算放大器U3的负电源输入端接入外部的正电源VDD₂；运算放大器U₃的负电源输入端与电容C₈一端相连，电容C₈另一端接地；电容C₈作用与电容C₁同理，在设计电路板时，电容C₈应放置在运算放大器U₃正电源输入端进线途中，并且尽可能靠近运算放大器U₃正电源输入端。

一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路的最终放大倍数G＝G₁×G₂。

电源电路包括：BUCK-BOOST拓扑电路、稳压电路1、稳压电路2。

电源电路中BUCK-BOOST拓扑电路如图5所示，BUCK-BOOST拓扑电路包括：降压转换器U₄、电阻R₄、电阻R₅、电阻R₆、电容C₁₀、电容C₁₁、电容C₁₂、电容C₁₃、电容C₁₄、电容C₁₅、电容C₁₆、极性电容E₁、极性电容E₂、电感L₁、肖特基二极管D₅；BUCK-BOOST拓扑电路将输入的正电源VCC₁转换成低噪声仪表放大器U₁所需的负电源VDD₁。

本实施例中，采用TPS5430芯片作为电源电路中BUCK-BOOST拓扑电路的降压转换器U₄；降压转换器U₄电源输入端接入外部的正电源VCC₁；极性电容E₁正极、电容C₁₀一端、电容C₁₁一端、电容C₁₂一端分别与降压转换器U₄电源电压输入端相连，极性电容E₁负极、电容C₁₁另一端以及电容C₁₂另一端均接地，电容C₁₀另一端与负电源VDD₁输出端相连。

降压转换器U₄的地引脚以及裸露地引脚分别与负电源VDD₁输出端相连；电容C₁₄一端、电容C₁₅一端以及电容C₁₆一端分别与负电源VDD₁输出端相连，电容C₁₄另一端、电容C₁₅另一端以及电容C₁₆另一端均接地。

电容C₁₃一端与降压转换器U₄的BOOT引脚相连，电容C₁₃另一端与降压转换器U₄的PH引脚相连；肖特基二极管D₅一端与降压转换器U₄的PH引脚相连，肖特基二极管D₅另一端与负电源VDD₁输出端相连。

电感L₁一端与降压转换器U₄的PH引脚相连，电感L₁另一端与极性电容E₂正极相连，极性电容E₂负极与负电源VDD₁输出端相连。

电阻R₄一端与极性电容E₂正极相连，电阻R₄另一端与降压转换器U₄的电压反馈端相连；电阻R₅一端与降压转换器U₄的电压反馈端相连，电阻R₅另一端与电阻R₆一端相连，电阻R₆另一端与负电源VDD₁输出端。

电源电路中BUCK-BOOST拓扑电路输出的负电源VDD₁由电压转换器U₄的电压反馈引脚两端的反馈电阻以及内部1.221V基准源决定，在本实施例中反馈电阻为电阻R₄、电阻R₅、电阻R₆，因此电阻R₄、电阻R₅、电阻R₆应选用高精度电阻，其中电阻R₄为降压转换器U₄的电压反馈引脚的一端，电阻R₅、电阻R₆组合成的电阻为另一端，降压转换器U₄的电源电压输入引脚的输入电压范围在10.8V～19.8V，电源电路中BUCK-BOOST拓扑电路的输出负电源

稳压电路1如图6所示，稳压电路1包括：三端稳压器U₅、电容C₁₇、电容C₁₈、极性电容E₃；稳压电路1将输入的正电源VCC₁转换成运算放大器U₂和运算放大器U₃所需的正电源VCC₂。

本实施例中，采用78M05芯片作为三端稳压器U₅，三端稳压器U₅电源输入端接入外部的正电源VCC₁；极性电容E₃正极与三端稳压器U₅电源输入端相连，极性电容E₃负极接地，极性电容E₃用于稳定输入到三端稳压器U₅电源输入端的电压。

电容C₁₇一端和电容C₁₈一端分别与三端稳压器U₅电源输出端相连，电容C₁₇另一端和电容C₁₈另一端均接地，电容C₁₇和电容C₁₈用于消除输出的正电源VCC₂中的高频噪声。

三端稳压器U₅地引脚端接地；三端稳压器U₅电源输出端与正电源VCC₂输出端相连。

稳压电路2如图7所示，稳压电路2包括：三端稳压器U₆、电容C₁₉、电容C₂₀；稳压电路2将BUCK-BOOST拓扑电路产生的负电源VDD₁转换成运算放大器U₂和运算放大器U₃所需的负电源VDD₂。

本发明实施例采用79M05芯片作为三端稳压器U₆，三端稳压器U₆电源输入端接入外部的负电源VDD₁；电容C₁₉一端和电容C₂₀一端分别与三端稳压器U₆电源输出端相连，电容C₁₉另一端和电容C₂₀另一端均接地，电容C₁₉和电容C₂₀用于消除输出的负电源VDD₂中的高频噪声。

三端稳压器U₆地引脚端接地；三端稳压器U₆电源输出端与负电源VDD₂输出端相连。

Claims (5)

1.一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路，其特征在于，包括：电源电路、一级放大电路、二阶低通有源滤波电路、二级放大电路；

所述电源电路分别连接所述一级放大电路、二阶低通有源滤波电路、二级放大电路；

所述一级放大电路的输入端连接外部的线振动传感器的信号输出端，用于接收所述线振动传感器输出的微弱信号并进行信号增益变换后输出一级放大信号；

所述一级放大电路的输出端连接所述二阶低通有源滤波电路的输入端，用于传输所述一级放大信号至所述二阶低通有源滤波电路中进行频率变换，并滤除高频干扰信号后，输出滤波信号；

所述二阶低通有源滤波电路的输出端连接所述二级放大电路的输入端，用于传输所述滤波信号至所述二级放大电路中进行增益变换后得到二级放大信号，并由所述二级放大电路的输出端输出。

2.根据权利要求1的一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路，其特征在于，所述一级放大电路包括：低噪声仪表放大器U₁、电位器Pot₁、电容C₁、电容C₂、二极管D₁、二极管D₂、二极管D₃、二极管D₄；

所述低噪声仪表放大器U₁的正输入端与外部的线振动传感器的正信号输出端VIN+相连、所述低噪声仪表放大器U₁的负输入端与外部的线振动传感器的负信号输出端VIN-相连，从而接收线振动传感器输出的微弱信号；

所述二极管D₁的正极与二极管D₂的负极分别与所述低噪声仪表放大器U₁的正输入端相连，二极管D₁的负极与二极管D₂的正极均接地；

所述二极管D₃的正极与二极管D₄的负极分别与所述低噪声仪表放大器U₁的负输入端相连，二极管D₃的负极与二极管D₄的正极均接地；

所述低噪声仪表放大器U₁的正电源输入端接入外部的正电源VCC₁；所述低噪声仪表放大器U₁的正电源输入端与电容C₁的一端相连，电容C₁的另一端接地；

所述低噪声仪表放大器U₁的负电源输入端接入外部的负电源VDD₁；所述低噪声仪表放大器U₁的负电源输入端与电容C₂的一端相连，电容C₂的另一端接地；

所述电位器Pot₁接入所述低噪声仪表放大器U₁的两增益设置引脚之间，且电位器Pot₁的阻值用于确定一级放大电路的增益放大倍数。

3.根据权利要求1的一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路，其特征在于，所述二阶低通有源滤波电路包括：运算放大器U₂、电阻R₁、电阻R₂，电容C₃、电容C₄、电容C₅、电容C₆；

所述电阻R₁的一端与仪器仪表放大器U₁的输出端相连，电阻R₁的另一端分别与电阻R₂的一端以及电容C₄的一端相连，电阻R₂的另一端与所述运算放大器U₂的正输入端相连，电容C₄的另一端与所述运算放大器U₂的负输入端相连；

电容C₃的一端与所述运算放大器U₂的正输入端相连，电容C₃的另一端接地；所述运算放大器U₂的负输入端与所述运算放大器U₂的输出端相连；

所述运算放大器U₂的正电源输入端接入电源电路产生的正电源VCC₂；所述运算放大器U₂的正电源输入端与电容C₅的一端相连，电容C₅的另一端接地；

所述运算放大器U₂的负电源输入端接入电源电路产生的正电源VDD₂；所述运算放大器U₂的负电源输入端与电容C₆的一端相连，电容C₆的另一端接地；

其中，电阻R₁阻值、电阻R₂阻值、电容C₃容值、电容C₄容值用于确定所述二阶低通有源滤波电路的截止频率。

4.根据权利要求1的一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路，其特征在于，所述二级放大电路包括：运算放大器U₃、电位器Pot₂、电阻R₃、电容C₇、电容C₈、电容C₉；

所述运算放大器U₃的正输入端与所述运算放大器U₂的输出端相连；所述运算放大器U₃的负输入端与电阻R₃的一端相连，电阻R₃的另一端接地；

电位器Pot₂的一端与所述运算放大器U₃的负输入端相连，电位器Pot₂的另一端分别和滑动端与所述运算放大器U₃的输出端相连；

电容C₇的一端与运算放大器U₃的补偿引脚相连，电容C₇的另一端与运算放大器U₃的输出端相连；

所述运算放大器U₃的正电源输入端接入电源电路产生的正电源VCC₂；所述运算放大器U₃的正电源输入端与电容C₉的一端相连，电容C₉的另一端接地；

所述运算放大器U3的负电源输入端接入电源电路产生的正电源VDD₂；所述运算放大器U₃的负电源输入端与电容C₈的一端相连，电容C₈的另一端接地；

所述电位器Pot₂阻值以及电阻R₃的阻值用于确定二级放大电路的放大倍数。

5.根据权利要求1的一种用于线振动传感器的微弱信号提取电路，其特征在于，所述电源电路包括：BUCK-BOOST拓扑电路、稳压电路1、稳压电路2；

其中，由降压转换器U₄、电阻R₄、电阻R₅、电阻R₆、电容C₁₀、电容C₁₁、电容C₁₂、电容C₁₃、电容C₁₄、电容C₁₅、电容C₁₆、极性电容E₁、极性电容E₂、电感L₁、肖特基二极管D₅组成的BUCK-BOOST拓扑电路将输入的正电源VCC₁转换成低噪声仪表放大器U₁所需的负电源VDD₁；

所述降压转换器U₄的电源输入端接入外部的正电源VCC₁；极性电容E₁的正极、电容C₁₀的一端、电容C₁₁的一端、电容C₁₂的一端分别与所述降压转换器U₄的电源电压输入端相连，极性电容E₁的负极、电容C₁₁的另一端以及电容C₁₂的另一端均接地，电容C₁₀的另一端与负电源VDD₁的输出端相连；

所述降压转换器U₄的地引脚以及裸露地引脚分别与负电源VDD₁的输出端相连；电容C₁₄的一端、电容C₁₅的一端以及电容C₁₆的一端分别与负电源VDD₁的输出端相连，电容C₁₄的另一端、电容C₁₅的另一端以及电容C₁₆的另一端均接地；

电容C₁₃的一端与所述降压转换器U₄的BOOT引脚相连，电容C₁₃的另一端与所述降压转换器U₄的PH引脚相连；

肖特基二极管D₅的一端与所述降压转换器U₄的PH引脚相连，肖特基二极管D₅的另一端与负电源VDD₁的输出端相连；

电感L₁的一端与所述降压转换器U₄的PH引脚相连，电感L₁的另一端与极性电容E₂的正极相连，极性电容E₂的负极与负电源VDD₁的输出端相连；

电阻R₄的一端与极性电容E₂的正极相连，电阻R₄的另一端与所述降压转换器U₄的电压反馈端相连；电阻R₅的一端与所述降压转换器U₄的电压反馈端相连，电阻R₅的另一端与电阻R₆的一端相连，电阻R₆的另一端与负电源VDD₁的输出端相连；

由三端稳压器U₅、电容C₁₇、电容C₁₈、极性电容E₃组成的稳压电路1将输入的正电源VCC₁转换成运算放大器U₂和运算放大器U₃所需的正电源VCC₂；

所述三端稳压器U₅的电源输入端接入外部的正电源VCC₁；极性电容E₃的正极与所述三端稳压器U₅的电源输入端相连，极性电容E₃的负极接地；

电容C₁₇的一端和电容C₁₈的一端分别与所述三端稳压器U₅的电源输出端相连，电容C₁₇的另一端和电容C₁₈的另一端均接地；

所述三端稳压器U₅的地引脚端接地；所述三端稳压器U₅的电源输出端与正电源VCC₂的输出端相连；

由三端稳压器U₆、电容C₁₉、电容C₂₀组成的稳压电路2将BUCK-BOOST拓扑电路产生的负电源VDD₁转换成运算放大器U₂和运算放大器U₃所需的负电源VDD₂；

所述三端稳压器U₆的电源输入端接入BUCK-BOOST拓扑电路产生的负电源VDD₁；电容C₁₉的一端和电容C₂₀的一端分别与所述三端稳压器U₆的电源输出端相连，电容C₁₉的另一端和电容C₂₀的另一端均接地；

所述三端稳压器U₆的地引脚端接地；所述三端稳压器U₆的电源输出端与负电源VDD₂输出端相连。

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