CN204906321U - 改进型差分积分器采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了改进型差分积分器采集装置，包括两个电压跟随器、熔断器、积分器A、积分器B、差分仪表放大器和滤波器，所述积分器A、积分器B和滤波器均连接在差分仪表放大器上，在积分器A上的一路输入信号Vin1信号端连接电压跟随器A，电压跟随器A再连接单刀双掷开关S1的定端a上，单刀双掷开关S1的动端连接在积分器A上，在积分器A上的另一路输入信号Vin2信号端连接电压跟随器B，电压跟随器B再连接单刀双掷开关S2的定端a上。本实用新型通过上述原理，能够实现对被测信号的积分测量，对输入信号进行处理以减小对后面部分的干扰，对信号调理进行模拟补偿，偏移小且漂移小，设置熔断器对主要的积分器A进行保护，避免其被过大的电流损坏。

Description

改进型差分积分器采集装置

技术领域

本实用新型涉及信号积分测量领域，具体涉及改进型差分积分器采集装置。

背景技术

人们为了利用信号，就要对它进行处理。例如，电信号弱小时，需要对它进行放大;混有噪声时，需要对它进行滤波I当频率不适应于传输时，需要进行调制以及解调;信号遇到失真畸变时，需要对它均衡;当信号类型很多时，需要进行识别等等。信号处理就是在事件变化过程中抽取特征信号，经去干扰、分析、综合、变换和运算等处理，从而得到反映事件变化本质或处理者感兴趣的信息的过程。成像信号处理系统在当今世界已经广泛应用于军事，工业，高能物理，农业和医疗等领域。为了获得高质量且便于观察的图像，必须对原始图像信号进行前端处理如滤波、放大等功能，再将被测信号传输给上位机。而在这一过程中最重要的一步就是对被测信号的积分测量，而对被测信号的积分测量要求很高，需要有很高的精度，能够对信号处理进行模拟补偿，偏移小、漂移小。另外，在积分测量中我们希望能够对其中的重要部件进行保护，而现有装置还无法满足这些要求。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供改进型差分积分器采集装置，该装置能够实现对被测信号的积分测量，对输入信号进行处理以减小对后面部分的干扰，对信号调理进行模拟补偿，偏移小且漂移小，设置熔断器对主要的积分器A进行保护，避免其被过大的电流损坏。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：改进型差分积分器采集装置，包括两个电压跟随器、熔断器、积分器A、积分器B、差分仪表放大器和滤波器，所述积分器A、积分器B和滤波器均连接在差分仪表放大器上，在积分器A上的一路输入信号Vin1信号端连接电压跟随器A，电压跟随器A再连接单刀双掷开关S1的定端a上，单刀双掷开关S1的动端连接在积分器A上，在积分器A上的另一路输入信号Vin2信号端连接电压跟随器B，电压跟随器B再连接单刀双掷开关S2的定端a上，单刀双掷开关S2的动端连接在积分器A上；所述滤波器的信号输出端还连接开关S3的端口a，开关S3的端口c还依次连接缓冲器、去背板连接器和电容放电控制电路，电容放电控制电路与积分器A之间还连接熔断器，去背板连接器还同时连接积分器A和积分器B，开关S3的端口b还连接模拟信号输入端Vin3信号端。

开关S3能够同时接入两路信号给缓冲器。对于两路输入信号Vin1和Vin2先经过对应的电压跟随器处理，实现对功率的放大，以提高输入信号的输入阻抗，以减小对被测电路的影响。当单刀双掷开关S1的动端与定端a连接后，输入信号先进入主积分器A进行积分运算后，将信号依次传递给差分仪表放大器和滤波器进行放大和滤波处理后将积分模拟信号输出到缓冲器，同时还向缓冲器输入元器件标定的模拟信号Vin3一起进入去背板连接器，经过背板连接器将信号同时传递给电容放电控制电路、积分器A和积分器B，电容放电控制电路处理后的信号再传递给积分器A，积分器A再传递给差分仪表放大器，同时积分器B产生的模拟补偿信号也传递给差分仪表放大器进行放大作用后，经滤波器滤波后输出高精度的被测信号的模拟输出量。在该装置中设置积分器B用于对被测信号的信号调理的模拟补偿，使被测信号在差分积分过程中偏移小、漂移小，各器件的测量精度高，同时再经过放大和滤波作用后，从而输出高精度的积分测量结果。本装置中使用的差动放大器具有超高输入阻抗，极其良好的CMRR，低输入偏移，低输出阻抗，能放大那些在共模电压下的信号，从而提高被测信号积分测量结果的准确性。在电容放电控制电路与积分器A之间还设置熔断器，当电容放电控制电路流出的电流超过规定的值以后，熔断器则会断开连接通路，避免过大的电流损坏积分器A。

在熔断器断开连接通路后，为了让操作人员能够及时的发现，所述电容放电控制电路上还连接报警器。当出现异常时，报警器则会发出声音提醒操作人员。

所述去背板连接器还连接采集卡。采集卡能够采集数据信息，进行数字补偿，提供数据采集的采样时间、采集精度和零点偏移等指标。

所述单刀双掷开关S1的定端b和单刀双掷开关S2的定端b均接地。在不需要接入被测信号时，单刀双掷开关的动端则接地。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本装置能够实现对被测信号的积分测量，积分器B的设置用于对被测信号的信号调理的模拟补偿，使被测信号在差分积分过程中偏移小、漂移小，各器件的测量精度高，同时再经过放大和滤波作用后，从而输出高精度的积分测量结果。

2、在电容放电控制电路与积分器A之间还设置熔断器，当电容放电控制电路流出的电流超过规定的值以后，熔断器则会断开连接通路，避免过大的电流损坏主积分器A。

3、对于两路输入信号Vin1和Vin2先经过对应的电压跟随器处理，实现对功率的放大，以提高输入信号的输入阻抗，以减小对被测电路的影响，提高测量结果的准确度。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步阐述，本实用新型的实施例不限于此。

实施例1：

如图1所示，本实用新型包括两个电压跟随器、熔断器、积分器A、积分器B、差分仪表放大器和滤波器，所述积分器A、积分器B和滤波器均连接在差分仪表放大器上，在积分器A上的一路输入信号Vin1信号端连接电压跟随器A，电压跟随器A再连接单刀双掷开关S1的定端a上，单刀双掷开关S1的动端连接在积分器A上，在积分器A上的另一路输入信号Vin2信号端连接电压跟随器B，电压跟随器B再连接单刀双掷开关S2的定端a上，单刀双掷开关S2的动端连接在积分器A上；所述滤波器的信号输出端还连接开关S3的端口a，开关S3的端口c还依次连接缓冲器、去背板连接器和电容放电控制电路，电容放电控制电路与积分器A之间还连接熔断器，去背板连接器还同时连接积分器A和积分器B，开关S3的端口b还连接模拟信号输入端Vin3信号端。

开关S3能够同时接入两路信号给缓冲器。对于两路输入信号Vin1和Vin2先经过对应的电压跟随器处理，实现对功率的放大，以提高输入信号的输入阻抗，以减小对被测电路的影响。当单刀双掷开关S1的动端与定端a连接后，输入信号先进入主积分器A进行积分运算后，将信号依次传递给差分仪表放大器和滤波器进行放大和滤波处理后将积分模拟信号输出到缓冲器，同时还向缓冲器输入元器件标定的模拟信号Vin3一起进入去背板连接器，经过背板连接器将信号同时传递给电容放电控制电路、积分器A和积分器B，电容放电控制电路处理后的信号再传递给积分器A，积分器A再传递给差分仪表放大器，同时积分器B产生的模拟补偿信号也传递给差分仪表放大器进行放大作用后，经滤波器滤波后输出高精度的被测信号的模拟输出量。在该装置中设置积分器B用于对被测信号的信号调理的模拟补偿，使被测信号在差分积分过程中偏移小、漂移小，各器件的测量精度高，同时再经过放大和滤波作用后，从而输出高精度的积分测量结果。本装置中使用的差动放大器具有超高输入阻抗，极其良好的CMRR，低输入偏移，低输出阻抗，能放大那些在共模电压下的信号，从而提高被测信号积分测量结果的准确性。在电容放电控制电路与积分器A之间还设置熔断器，当电容放电控制电路流出的电流超过规定的值以后，熔断器则会断开连接通路，避免过大的电流损坏积分器A。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上优选如下：在熔断器断开连接通路后，为了让操作人员能够及时的发现，所述电容放电控制电路上还连接报警器。

去背板连接器还连接采集卡。采集卡能够采集数据信息，进行数字补偿，提供数据采集的采样时间、采集精度和零点偏移等指标。

所述单刀双掷开关S1的定端b和单刀双掷开关S2的定端b均接地。在不需要接入被测信号时，单刀双掷开关的动端则接地。

输入信号Vin1和输入信号Vin2采用SMB同轴电缆输入。支持高带宽通信，以适应高能物理领域的中子成像信号的积分测量要求。

如上所述便可实现该实用新型。

Claims (4)

1.改进型差分积分器采集装置，其特征在于：包括两个电压跟随器、熔断器、积分器A、积分器B、差分仪表放大器和滤波器，所述积分器A、积分器B和滤波器均连接在差分仪表放大器上，在积分器A上的一路输入信号Vin1信号端连接电压跟随器A，电压跟随器A再连接单刀双掷开关S1的定端a上，单刀双掷开关S1的动端连接在积分器A上，在积分器A上的另一路输入信号Vin2信号端连接电压跟随器B，电压跟随器B再连接单刀双掷开关S2的定端a上，单刀双掷开关S2的动端连接在积分器A上；所述滤波器的信号输出端还连接开关S3的端口a，开关S3的端口c还依次连接缓冲器、去背板连接器和电容放电控制电路，电容放电控制电路与积分器A之间还连接熔断器，去背板连接器还同时连接积分器A和积分器B，开关S3的端口b还连接模拟信号输入端Vin3信号端。

2.根据权利要求1所述的改进型差分积分器采集装置，其特征在于：所述电容放电控制电路上还连接报警器。

3.根据权利要求1所述的改进型差分积分器采集装置，其特征在于：所述去背板连接器还连接采集卡。

4.根据权利要求1所述的改进型差分积分器采集装置，其特征在于：所述单刀双掷开关S1的定端b和单刀双掷开关S2的定端b均接地。