CN205226891U - 燃气管网泄漏瞬变压力波调理电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃气管网泄漏瞬变压力波调理电路，属于电子技术领域。该调理电路，包括信号输入端和信号输出端，所述的调理电路由前端滤波电路和放大电路组成，所述的滤波电路由两个电路结构相同的二阶低通滤波电路串联而成，所述的放大电路采用VCA821芯片为放大器的两级放大电路。本调理电路满足了不同强度信号的放大需要，经试验证明，用于燃气管网泄漏瞬变压力波信号调理电路，信号准确。

Description

燃气管网泄漏瞬变压力波调理电路

技术领域

本实用新型涉及一种信号调理电路，特别涉及一种燃气管网泄漏瞬变压力波调理电路，属于电子技术领域。

背景技术

燃气管网在很多大中城市中广泛分布，为保证输气用气安全，对燃气管网的泄漏检测非常重要，随着电子和网络技术的发展，目前采用在管网上配备压电式动态压力传感器然后通过无线网络检测是一种技术趋势，在这种检测系统中，传感器检测燃气泄漏时时产生的瞬变压力波信号，经过相应的外围电路处理后传输到远程控制中心，远程控制中心根据波形信号中所包含的各种特征来分析和判断是否有泄漏的产生，由于传感器分布位置和地理环境的复杂性，传感器直接得到的波形信号中包含有各种固有的环境信号以及暂时的干扰信号，有效的瞬变压力波信号混杂在噪声信号中，所以需要对传感器采集到的原始信号进行调理后再送入A/D转换器，信号的调理好坏直接关系到远程控制中心对泄漏判断的准确性。

发明内容

本实用新型的目的在于根据燃气管网的特性提供一种用于燃气管网泄漏检测的瞬变压力波调理电路。

本实用新型所提供的一种燃气管网泄漏瞬变压力波调理电路，包括信号输入端和信号输出端，所述的调理电路由前端滤波电路和放大电路组成，所述的滤波电路由两个电路结构相同的二阶低通滤波电路串联而成，信号首先进入第一个二阶低通滤波电路，信号输入端通过两个串联的电阻R1、电阻R2正相接入NE5532运算放大器一U1A，电阻R1后与运算放大器一输出端之间连接有电容C1，电阻R2后连接有接地电容C3，电阻R4前端连接运算放大器一U1A输出端，后端连接运算放大器一U1A的反相输入，电阻R4后端还连接有接地电阻R3；信号通过第一个低通滤波电路之后进入第二个二阶低通滤波电路，从运算放大器一U1A出来的信号过两个串联的电阻R5、电阻R6正相接入NE5532运算放大器二U2B，电阻R5后与运算放大器输出端之间连接有电容C2，电阻R2后连接有接地电容C4，电阻R8前端连接运算放大器一U2B输出端，后端连接运算放大器一U2B的反向输入，电阻R8后端还连接有接地电阻R7，上述各电阻、电容的取值为：R1=4.7kΩ，R2=4.7kΩ，R3=15kΩ，R4=1kΩ，R5=4.7kΩ，R6=4.7kΩ，R7=20kΩ，R8=1kΩ，C1=C3=1.8nF，C2=C4=1.5nF；

所述的放大电路采用VCA821芯片为放大器的两级放大电路，在第一级放大电路中，从滤波电路过来的信号接入VCA821芯片的+Vin，信号端接有接地电阻R10，VCA821芯片放大器的+Rg和-Rg之间的连接有电阻Rg1，VCC、VEE之间连接可变电阻P1，可变电阻P1后连接电阻Rs1，电阻Rs1后接入VCA821芯片的-Vin；在VCA821芯片的Vg上连接有可调电阻P2，可调电阻P2两端加+2V电压，在VCA821芯片的FB接口上连接有电阻Rr1，电阻Rr1另一端连接第一级放大电路的输出，VCA821芯片Vref接口上连接接地电阻R20；从第一级放大电路出来的信号进入第二级放大电路，在第二级放大带路中，从第一级放大电路过来的信号接入第二级放大电路中的VCA821芯片的+Vin，VCA821芯片放大器的+Rg和-Rg之间的连接有电阻Rg2，VCC、VEE之间连接可变电阻P3，可变电阻P3后连接电阻Rs2，电阻Rs2后接入VCA821芯片的-Vin；在VCA821芯片的Vg上连接有可调电阻P4，可调电阻P4两端加+2V电压，在VCA821芯片的FB接口上连接有电阻Rr2，电阻Rr2另一端连接第二级放大电路的输出，VCA821芯片Vref接口上连接接地电阻R40；上述放大电路中元件的取值为R10=1MΩ，Rg1=200Ω，P1=10kΩ，P2=5kΩ，Rs1=20Ω，Rr1=1kΩ，R20=20Ω，R30=50Ω，Rg2=200Ω，P3=10kΩ，P4=5kΩ，Rs2=20Ω，Rr2=1kΩ，R40=20Ω，Vcc=5V，VEE=-5V。

本实用新型的积极有益技术效果在于：本电路中的滤波电路能够实现截止频率为10kHz的泄漏瞬变压力波信号低通滤波器，两级放大电路通过调整可调电阻P2和P4的阻值，从而改变VCA821宽带运算放大器Vg端的控制电压，实现增益从-40dB至40dB的线性调整，满足了不同强度信号的放大需要，经试验证明，用于燃气管网泄漏瞬变压力波信号调理电路，信号准确。

附图说明

图1是本实用新型的电路图。

具体实施方式

为了更充分的解释本实用新型的实施，提供本实用新型的实施实例。这些实施实例仅仅是对本实用新型的阐述，不限制本实用新型的范围。

如附图所示，一种燃气管网泄漏瞬变压力波调理电路，包括信号输入端和信号输出端，本调理电路的信号来自压力传感器，信号调理后输出至A/D转换器，所述的调理电路由前端滤波电路和连接在滤波电路后的放大电路组成，所述的滤波电路由两个电路结构相同的二阶低通滤波电路串联而成，信号首先进入第一个二阶低通滤波电路，信号输入端通过两个串联的电阻R1、电阻R2正相接入NE5532运算放大器一U1A，电阻R1后与运算放大器输出端之间连接有电容C1，电阻R2后连接有接地电容C3，电阻R4前端连接运算放大器一U1A输出端，后端连接运算放大器一U1A的反相输入，电阻R4后端还连接有接地电阻R3；信号通过第一个低通滤波电路之后进入第二个二阶低通滤波电路，从运算放大器一U1A出来的信号过两个串联的电阻R5、电阻R6正相接入NE5532运算放大器二U2B，电阻R5后与运算放大器输出端之间连接有电容C2，电阻R2后连接有接地电容C4，电阻R8前端连接运算放大器一U2B输出端，后端连接运算放大器一U2B的反向输入，电阻R8后端还连接有接地电阻R7，上述各电阻、电容的取值为：R1=4.7kΩ，R2=4.7kΩ，R3=15kΩ，R4=1kΩ，R5=4.7kΩ，R6=4.7kΩ，R7=20kΩ，R8=1kΩ，C1=C3=1.8nF，C2=C4=1.5nF。

放大电路采用VCA821芯片为放大器的两级放大电路，在第一级放大电路中，从滤波电路过来的信号接入VCA821芯片的+Vin，信号端接有接地电阻R10，VCA821芯片放大器的+Rg和-Rg之间的连接有电阻Rg1，VCC、VEE之间连接可变电阻P1，可变电阻P1后连接电阻Rs1，电阻Rs1后接入VCA821芯片的-Vin；在VCA821芯片的Vg上连接有可调电阻P2，可调电阻P2两端加+2V电压，在VCA821芯片的FB接口上连接有电阻Rr1，电阻Rr1另一端连接第一级放大电路的输出，VCA821芯片Vref接口上连接接地电阻R20；从第一级放大电路出来的信号进入第二级放大电路，在第二级放大带路中，从第一级放大电路过来的信号接入第二级放大电路中的VCA821芯片的+Vin，VCA821芯片放大器的+Rg和-Rg之间的连接有电阻Rg2，VCC、VEE之间连接可变电阻P3，可变电阻P3后连接电阻Rs2，电阻Rs2后接入VCA821芯片的-Vin；在VCA821芯片的Vg上连接有可调电阻P4，可调电阻P4两端加+2V电压，在VCA821芯片的FB接口上连接有电阻Rr2，电阻Rr2另一端连接第二级放大电路的输出，VCA821芯片Vref接口上连接接地电阻R40；上述放大电路中元件的取值为R10=1MΩ，Rg1=200Ω，P1=10kΩ，P2=5kΩ，Rs1=20Ω，Rr1=1kΩ，R20=20Ω，R30=50Ω，Rg2=200Ω，P3=10kΩ，P4=5kΩ，Rs2=20Ω，Rr2=1kΩ，R40=20Ω，Vcc=5V，VEE=-5V。在详细说明本实用新型的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围，且本实用新型亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。

Claims (1)

1.燃气管网泄漏瞬变压力波调理电路，包括信号输入端和信号输出端，其特征在于：所述的调理电路由前端滤波电路和放大电路组成，所述的滤波电路由两个电路结构相同的二阶低通滤波电路串联而成，信号首先进入第一个二阶低通滤波电路，信号输入端通过两个串联的电阻R1、电阻R2正相接入NE5532运算放大器一U1A，电阻R1后与运算放大器一输出端之间连接有电容C1，电阻R2后连接有接地电容C3，电阻R4前端连接运算放大器一U1A输出端，后端连接运算放大器一U1A的反相输入，电阻R4后端还连接有接地电阻R3；信号通过第一个低通滤波电路之后进入第二个二阶低通滤波电路，从运算放大器一U1A出来的信号过两个串联的电阻R5、电阻R6正相接入NE5532运算放大器二U2B，电阻R5后与运算放大器输出端之间连接有电容C2，电阻R2后连接有接地电容C4，电阻R8前端连接运算放大器一U2B输出端，后端连接运算放大器一U2B的反向输入，电阻R8后端还连接有接地电阻R7，上述各电阻、电容的取值为：R1=4.7kΩ，R2=4.7kΩ，R3=15kΩ，R4=1kΩ，R5=4.7kΩ，R6=4.7kΩ，R7=20kΩ，R8=1kΩ，C1=C3=1.8nF，C2=C4=1.5nF；

所述的放大电路采用VCA821芯片为放大器的两级放大电路，在第一级放大电路中，从滤波电路过来的信号接入VCA821芯片的+Vin，信号端接有接地电阻R10，VCA821芯片放大器的+Rg和-Rg之间的连接有电阻Rg1，VCC、VEE之间连接可变电阻P1，可变电阻P1后连接电阻Rs1，电阻Rs1后接入VCA821芯片的-Vin；在VCA821芯片的Vg上连接有可调电阻P2，可调电阻P2两端加+2V电压，在VCA821芯片的FB接口上连接有电阻Rr1，电阻Rr1另一端连接第一级放大电路的输出，VCA821芯片Vref接口上连接接地电阻R20；从第一级放大电路出来的信号进入第二级放大电路，在第二级放大带路中，从第一级放大电路过来的信号接入第二级放大电路中的VCA821芯片的+Vin，VCA821芯片放大器的+Rg和-Rg之间的连接有电阻Rg2，VCC、VEE之间连接可变电阻P3，可变电阻P3后连接电阻Rs2，电阻Rs2后接入VCA821芯片的-Vin；在VCA821芯片的Vg上连接有可调电阻P4，可调电阻P4两端加+2V电压，在VCA821芯片的FB接口上连接有电阻Rr2，电阻Rr2另一端连接第二级放大电路的输出，VCA821芯片Vref接口上连接接地电阻R40；上述放大电路中元件的取值为R10=1MΩ，Rg1=200Ω，P1=10kΩ，P2=5kΩ，Rs1=20Ω，Rr1=1kΩ，R20=20Ω，R30=50Ω，Rg2=200Ω，P3=10kΩ，P4=5kΩ，Rs2=20Ω，Rr2=1kΩ，R40=20Ω，Vcc=5V，VEE=-5V。