CN202903221U - 一种对传感器输出信号的监控电路 - Google Patents
一种对传感器输出信号的监控电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202903221U CN202903221U CN 201220529209 CN201220529209U CN202903221U CN 202903221 U CN202903221 U CN 202903221U CN 201220529209 CN201220529209 CN 201220529209 CN 201220529209 U CN201220529209 U CN 201220529209U CN 202903221 U CN202903221 U CN 202903221U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistance
- operational amplifier
- output signal
- sensor output
- termination
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
一种对传感器输出信号的监控电路，包括依次连接的信号采样电路、分压限幅单元、一级运放、二阶低通滤波电路、二级运放、多路选择器、三级运放以及A/D转换单元，信号采样单元一端接电源正端，另一端接传感器输出信号，A/D转换单元的输出端输出转换的数值。本实用新型解决了现有技术中缺少对外部传感器监控的技术问题，本实用新型提供一种对传感器输出信号的监控电路，所提供的电路在计算机中成功运用，经处理后的传感器信号分辨率、信噪比均得到明显提高，信号稳定，能够实现对传感器的工作状态监控。
Description
技术领域
本实用新型涉及模拟信号处理领域，具体涉及一种对传感器输出信号的监控电路。
背景技术
在计算机的监控电路中，外部传感器是否能够正常工作对整个系统的工作至关重要，但现有技术中缺少监控外部传感器能否正常工作的监控电路。
发明内容
为了解决现有技术中缺少对外部传感器监控的技术问题，本实用新型提供一种对传感器输出信号的监控电路。
本实用新型的技术解决方案：
一种对传感器输出信号的监控电路，其特殊之处在于：包括依次连接的信号采样电路、分压限幅单元、一级运放、二阶低通滤波电路、二级运放、多路选择器、三级运放以及A/D转换单元，
所述信号采样单元一端接电源正端，另一端接传感器输出信号，所述A/D转换单元的输出端输出转换的数值。
上述信号采样电路包括取样电阻R1，所述取样电阻R1连接在电源正端和传感器输出信号之间；
所述分压限幅单元包括电阻R2、电阻R3、电阻R4以及电阻R5，
所述一级运放包括第一运算放大器和增益电阻R6，所述增益电阻R6的一端接第一运算放大器的增益正端，所述增益电阻R6的另一端接第一运算放大器的增益负端，
所述电阻R2、电阻R4串联，所述电阻R2的另一端接电源正端，所述电阻R4的另一端接地，所述电阻R2、电阻R4的共同接线端接第一运算放大器的输入负端，
所述电阻R3、电阻R5串联，所述电阻R3的另一端接传感器输出信号，所述电阻R5的另一端接地，所述电阻R3、电阻R5的共同接线端接第一运算放大器的输入正端。
上述二级运放包括第二运算放大器，
所述二阶低通滤波电路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1以及电容C2，所述电阻R7的一端接第一运算放大器的输出端，所述电阻R7的另一端分两路，一路通过电阻R8接第二运算放大器的输入负端，一路通过电阻R9接连接在第二运算放大器的输出端，
所述电容C1的一端接电阻R7、电阻R8的共同接线端，所述电容C1的另一端接地，所述电容C2的一端接第二运算放大器的输入负端，所述电容C2的另一端接第二运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的输入正端接地，
所述第二运算放大器的输出端与多路选择器的输入端连接。
传感器输出信号与地之间连接有30K 的外接保护电阻R0。
上述三级运放包括第三运算放大器，所述多路选择器的输出端接第三运算放大器的输入正端，所述第三运算放大器的输入负端与第三运算放大器的输出端连接，所述第三运算放大器的输出端接A/D转换单元的输入端。
上述第一运算放大器为AD620。
上述第二运算放大器为OP200。
上述多路选择器为HI546。
上述第三运算放大器为AD712。
上述A/D转换单元为AD1674。
本实用新型所具有的优点：
1、本实用新型所提供的电路在计算机中成功运用，经处理后的传感器信号分辨率、信噪比均得到明显提高，信号稳定，能够实现对传感器的工作状态监控。
2、本实用新型对所监控的电流信号进行采样、放大、滤波、A/D转换等处理，消除杂波干扰，增加信号的驱动能力和抗干扰能力，提高测试的分辨率和测量精度，同时使用隔离、保护等电路对采样的传感器输出信号进行隔离、保护，避免因处理后的信号发生的变化对模块内部电路的造成损坏。
附图说明
图1为本实用新型对传感器输出信号进行监控的电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种对传感器输出信号的监控电路，包括依次连接的信号采样电路、分压限幅单元、一级运放、二阶低通滤波电路、二级运放、多路选择器、三级运放以及A/D转换单元，
信号采样单元一端接电源正端，另一端接传感器输出信号， A/D转换单元的输出端输出转换的数值。
一级运放包括第一运算放大器和增益电阻R6，所述增益电阻R6的一端接第一运算放大器的增益正端，所述增益电阻R6的另一端接第一运算放大器的增益负端，
信号采样电路包括取样电阻R1，取样电阻R1连接在电源正端和传感器输出信号之间；
分压限幅单元包括电阻R2、电阻R3、电阻R4以及电阻R5，
电阻R2、电阻R4串联，电阻R2的另一端接电源正端，电阻R4的另一端接地，电阻R2、电阻R4的共同接线端接第一运算放大器的输入负端，
电阻R3、电阻R5串联，电阻R3的另一端接传感器输出信号，电阻R5的另一端接地，电阻R3、电阻R5的共同接线端接第一运算放大器的输入正端。
二级运放包括第二运算放大器，
二阶低通滤波电路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1以及电容C2，电阻R7的一端接第一运算放大器的输出端，电阻R7的另一端分两路，一路通过电阻R8接第二运算放大器的输入负端，一路通过电阻R9接连接在第二运算放大器的输出端，
电容C1的一端接电阻R7、电阻R8的共同接线端，电容C1的另一端接地，电容C2的一端第二运算放大器的输入负端，电容C2的另一端接第二运算放大器的输出端，第二运算放大器的输入正端接地，
第二运算放大器的输出端与多路选择器的输入端连接。
三级运放包括第三运算放大器，所述多路选择器的输出端接第三运算放大器的输入正端，所述第三运算放大器的输入负端与第三运算放大器的输出端连接，所述第三运算放大器的输出端接A/D转换单元的输入端。
第一运算放大器为AD620。第二运算放大器为OP200。多路选择器为HI546。第三运算放大器为AD712.A/D转换单元为AD1674。
实施例：
传感器输出信号为电流信号I，输出的范围0.47~0.53mA，在识别判断是否工作正常前需对其进行处理，提高分别率，并通过转换后的监控结果判断传感器的工作状态，具体电路如图1所示，工作原理如下：
在传感器输出信号与地之间，有30K 的外接保护电阻R0。首先对信号进行取样，取样电阻另一端接电源正端（电压为15V），取样电阻两端的电压为（15-R0×I）V，取样电阻后接一电阻网络分压限幅，15V电压被电阻R2、电阻R4分压后送入第一运算放大器的输入负端，R0×I电压被电阻R3、电阻R5分压后送入第一运算放大器的输入正端，将其量化到
0~0.0667V（VI=II×0.2×2/3=0.5×0.2×2/3=0.0667V），
运算放大器AD620对前后电路进行隔离，
放大（VO=VI×50.4=0.0667×50.4=3.36），以满足A/D转换电路的量程要求。其中，增益电阻R6为1KΩ，通路增益为G = 49.4KΩ/Rg+1=50.4。同样为了改善滤波效果，采用二阶低通滤波电路进行滤波，截止频率为10弧度/秒（其中C1为0.47μF，C2为0.1μF），消除输入信号上叠加的噪声，提高信噪比。二级运放OP200（G=1）对前后电路进行隔离、滤波、放大后将信号送到多路选择器，经过多路选择器的选通和第三运算放大器AD712的滤波、放大，最后送到A/D电路，进行A/D转换。A/D电路采用12位A/D转换器AD1674，信号范围0～+10V，转换时间不大于50μs。
该电路将传感器输出信号，通过采样、滤波、放大、A/D转换后，根据读取转换后的结果判断传感器的工作是否正常。其中，通过滤波及放大电路提高了信噪比、信号的测试精度。
Claims (10)
1.一种对传感器输出信号的监控电路，其特征在于：包括依次连接的信号采样电路、分压限幅单元、一级运放、二阶低通滤波电路、二级运放、多路选择器、三级运放以及A/D转换单元，
所述信号采样单元一端接电源正端，另一端接传感器输出信号，所述A/D转换单元的输出端输出转换的数值。
2.根据权利要求1所述的对传感器输出信号的监控电路，其特征在于：
所述信号采样电路包括取样电阻R1，所述取样电阻R1连接在电源正端和传感器输出信号之间；
所述分压限幅单元包括电阻R2、电阻R3、电阻R4以及电阻R5，
所述一级运放包括第一运算放大器和增益电阻R6，所述增益电阻R6的一端接第一运算放大器的增益正端，所述增益电阻R6的另一端接第一运算放大器的增益负端，
所述电阻R2、电阻R4串联，所述电阻R2的另一端接电源正端，所述电阻R4的另一端接地，所述电阻R2、电阻R4的共同接线端接第一运算放大器的输入负端，
所述电阻R3、电阻R5串联，所述电阻R3的另一端接传感器输出信号，所述电阻R5的另一端接地，所述电阻R3、电阻R5的共同接线端接第一运算放大器的输入正端。
3.根据权利要求2所述的对传感器输出信号的监控电路，其特征在于：所述二级运放包括第二运算放大器，
所述二阶低通滤波电路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1以及电容C2，所述电阻R7的一端接第一运算放大器的输出端，所述电阻R7的另一端分两路，一路通过电阻R8接第二运算放大器的输入负端，一路通过电阻R9接连接在第二运算放大器的输出端，
所述电容C1的一端接电阻R7、电阻R8的共同接线端，所述电容C1的另一端接地，所述电容C2的一端接第二运算放大器的输入负端，所述电容C2的另一端接第二运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的输入正端接地，
所述第二运算放大器的输出端与多路选择器的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的对传感器输出信号的监控电路，其特征在于：传感器输出信号与地之间连接有30K的外接保护电阻R0。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的对传感器输出信号的监控电路，其特征在于：所述三级运放包括第三运算放大器，所述多路选择器的输出端接第三运算放大器的输入正端，所述第三运算放大器的输入负端与第三运算放大器的输出端连接，所述第三运算放大器的输出端接A/D转换单元的输入端。
6.根据权利要求5所述的对传感器输出信号的监控电路，其特征在于：所述第一运算放大器为AD620。
7.根据权利要求3所述的对传感器输出信号的监控电路，其特征在于：所述第二运算放大器为OP200。
8.根据权利要求5所述的对传感器输出信号的监控电路，其特征在于：所述多路选择器为HI546。
9.根据权利要求5所述的对传感器输出信号的监控电路，其特征在于：所述第三运算放大器为AD712。
10.根据权利要求5所述的对传感器输出信号的监控电路，其特征在于：所述A/D转换单元为AD1674。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220529209 CN202903221U (zh) | 2012-10-15 | 2012-10-15 | 一种对传感器输出信号的监控电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220529209 CN202903221U (zh) | 2012-10-15 | 2012-10-15 | 一种对传感器输出信号的监控电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202903221U true CN202903221U (zh) | 2013-04-24 |
Family
ID=48123880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201220529209 Expired - Lifetime CN202903221U (zh) | 2012-10-15 | 2012-10-15 | 一种对传感器输出信号的监控电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202903221U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103760222A (zh) * | 2014-01-18 | 2014-04-30 | 中国矿业大学 | 一种基于巨磁电阻传感器阵列的矿用钢丝绳在线检测装置及方法 |
-
2012
- 2012-10-15 CN CN 201220529209 patent/CN202903221U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103760222A (zh) * | 2014-01-18 | 2014-04-30 | 中国矿业大学 | 一种基于巨磁电阻传感器阵列的矿用钢丝绳在线检测装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107741571B (zh) | 一种电池电压检测电路 | |
| CN106501722A (zh) | 一种电池电压检测电路及电压侦测方法 | |
| CN101776707A (zh) | 电流检测装置 | |
| CN106685425A (zh) | 一种音频信号处理装置及其模拟前端电路 | |
| CN102755161A (zh) | 一种用于心电监测的导联脱落检测装置及其检测方法 | |
| CN104237624B (zh) | 一种电动汽车直流高压传感器及其采样方法 | |
| CN109787566A (zh) | 一种红外信号放大电路、处理电路及红外触摸屏 | |
| CN106226585A (zh) | 电压监测装置和电子设备监测装置 | |
| CN204304933U (zh) | 一种低噪声信号放大器 | |
| CN202903221U (zh) | 一种对传感器输出信号的监控电路 | |
| CN203773012U (zh) | 一种基于可变增益放大的局部放电检测器 | |
| CN203773011U (zh) | 一种基于音频功放电路的局部放电检测器 | |
| CN202794285U (zh) | 一种交直流模拟小信号隔离处理电路 | |
| CN103977503B (zh) | 一种低成本的pace波检测装置及方法 | |
| CN201886056U (zh) | 一种能实现电源和输入、输出信号三隔离的测试电路 | |
| CN203968060U (zh) | 一种用于光伏汇流箱的采样电路 | |
| CN212514771U (zh) | 一种采集电压处理装置 | |
| CN203773013U (zh) | 一种局部放电检测器 | |
| CN202886479U (zh) | 一种光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路 | |
| CN103412186A (zh) | 一种环网柜电流采集装置 | |
| CN203908666U (zh) | 一种断路器/gis振动信号采集装置 | |
| CN103487631B (zh) | 一种调制解调型电流传感器 | |
| CN103869863B (zh) | 传感器调理电路 | |
| CN206505122U (zh) | 一种隔离电压采样电路 | |
| CN202836756U (zh) | 光检测及放大电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20130424 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |