CN208589977U - 一种传感器的调理电路 - Google Patents
一种传感器的调理电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208589977U CN208589977U CN201821378557.9U CN201821378557U CN208589977U CN 208589977 U CN208589977 U CN 208589977U CN 201821378557 U CN201821378557 U CN 201821378557U CN 208589977 U CN208589977 U CN 208589977U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistance
- amplifier
- input terminal
- connect
- sensor
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种传感器的调理电路,包括输入端与传感器的信号输出端连接的第一调理模块,输入端与第一调理模块的输出端连接、输出端与后级检测系统的输入端连接的第二调理模块;第一调理模块包括第一运放,第一基准,第一电阻,第二电阻,第二调理模块包括第二运放,第二基准,第三电阻,第四电阻;其中,第一运放和第二运放均为JEFT输入型单电源供电运放。本实用新型采用具有低偏置电流和高输入阻抗的JEFT输入型单电源供电运放对传感器的输出的低电平信号进行移位、放大调理,电压偏移误差较小,提高了接口匹配能力及降低后级检测系统采样频率要求,可靠性更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器调理电路领域,特别是涉及一种传感器的调理电路。
背景技术
现有的传感器(如模拟电压输出型传感器或芯片)较多采用如1.8V~5V 的低电压供电,其最小输出信号的电平接近零电平,而后级检测系统为满足信号长距离传输常采用较高的供电电压,为使模拟电压输出型传感器(或芯片) 的输出信号能够适用后级检测系统的需求,需要对传感器的直流偏置和灵敏度进行调理。现有的传感器的调理电路多采用双极型晶体管输入的轨对轨集成运放电路来提取传感器输出信号(特别是对接近零电平的信号),该传感器的调理电路的输入端存在几十至上百nA的偏置电流,导致输出信号产生较大的电压偏移误差,影响后级检测系统的检测结果。
因此,如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种传感器的调理电路,采用具有极低偏置电流和高输入阻抗的JEFT输入型单电源供电运放对传感器的输出信号进行移位、放大调理,电压偏移误差较小,提高了接口匹配能力及降低后级检测系统采样频率要求,可靠性更高。
为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种传感器的调理电路,包括输入端与传感器的信号输出端连接、用于将所述传感器输出的低电平信号调整到预设电平的第一调理模块;输入端与所述第一调理模块的输出端连接、输出端与后级检测系统的输入端连接、用于将所述低电平信号的灵敏度调整到预设灵敏度的第二调理模块;
所述第一调理模块包括第一运放,第一基准,第一电阻,第二电阻,所述第二调理模块包括第二运放,第二基准,第三电阻,第四电阻,其中:
所述第一基准的输出端与所述第一运放的同相输入端连接,所述第一电阻的第一端作为所述第一调理模块的输入端,所述第一电阻的第二端分别与所述第一运放的反相输入端及所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端与所述第一运放的输出端连接,其公共端作为所述第一调理模块的输出端,所述第三电阻的第一端作为所述第二调理模块的输入端,所述第三电阻的第二端分别与所述第四电阻的第一端及所述第二运放的反相输入端连接,所述第四电阻的第二端与所述第二运放的输出端连接,其公共端作为所述第二调理模块的输出端,所述第二基准的输出端与所述第二运放的同相输入端连接,所述第一运放的正电源端和所述第二运放的正电源端均与电源模块连接,所述第一运放的接地端和所述第二运放的接地端均接地;
所述第一运放和所述第二运放均为JEFT输入型单电源供电运放。
优选的,所述第一基准包括第五电阻,第六电阻,第一基准电源,所述第二基准包括第七电阻,第八电阻,第二基准电源,其中:
所述第五电阻的第一端接地,所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第一端连接,其公共端作为所述第一基准的输出端,所述第六电阻的第二端与所述第一基准电源连接;
所述第七电阻的第一端接地,所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第一端连接,其公共端作为所述第二基准的输出端,所述第八电阻的第二端与所述第二基准电源连接。
优选的,该传感器的调理电路还包括:
输入端与所述第二调理模块的输出端连接、输出端与所述后级检测系统的输入端连接、用于对所述预设电平的输出信号进行灵敏度归一化处理的低通谐振模块。
优选的,所述低通谐振模块包括第九电阻,第十电阻,第十一电阻,第十二电阻,第十三电阻,第一电容,第二电容,第三电容,第三运放,第三基准电源,其中:
所述第九电阻的第一端作为所述低通谐振模块的输入端,所述第九电阻的第二端分别与所述第一电容的第一端及所述第十电阻的第一端连接,所述第十电阻的第二端分别与所述第十一电阻的第一端及所述第二电容的第一端连接,所述第十一电阻的第二端分别与所述第三电容的第一端及所述第三运放的同相输入端连接,所述第三运放的输出端分别与所述第二电容的第二端及所述第十三电阻的第一端连接,其公共端作为所述低通谐振模块的输出端,所述第十三电阻的第二端分别与所述第十二电阻的第一端及所述第三运放的反相输入端连接,所述第十二电阻的第二端分别与所述第三电容的第二端、所述第一电容的第二端及所述第三基准电源连接,所述第三运放的正电源端与所述电源模块连接,所述第三运放的接地端接地。
优选的,该传感器的调理电路还包括:
输入端与所述低通谐振模块的输出端连接、输出端与所述后级检测系统的输入端连接、用于将所述低通谐振模块输出的电压信号转换为电流信号的转换模块。
优选的,所述转换模块包括第十四电阻,第十五电阻,第十六电阻,第十七电阻,第四运放,NMOS管,其中:
所述第十五电阻的第一端作为所述转换模块的输入端,所述第十五电阻的第二端分别与所述第十六电阻的第一端及所述第四运放的同相输入端连接,所述第十六电阻的第二端与地连接,所述第四运放的反相输入端分别与所述第十七电阻的第一端及所述NMOS管的源极连接,所述第四运放的输出端与所述第十四电阻的第一端及所述连接,所述第十四电阻的第二端与所述NMOS管的栅极连接,所述NMOS管的漏极作为所述转换模块的输出端,所述第四运放的正电源端与所述电源模块连接,所述第四运放的接地端接地。
优选的,该传感器的调理电路还包括:
第一端与所述电源模块连接、第二端接地的接口保护模块。
优选的,所述接口保护模块包括瞬态抑制二极管,所述瞬态抑制二极管的第一端作为所述接口保护模块的第一端,所述瞬态抑制二极管的第二端作为所述接口保护模块的第二端。
优选的,所述接口保护模块还包括放电管,电感器,压敏电阻,二极管,其中:
所述二极管的阴极作为所述接口保护模块的第一端,所述二极管的阳极分别与所述瞬态抑制二极管的第一端、所述压敏电阻的第一端及所述电感器的第一端连接,所述电感器的第二端与所述后级检测系统接口连接,所述压敏电阻的第二端分别与所述瞬态抑制二极管的第二端及所述放电管的第一端连接,所述放电管的第二端接地。
优选的,所述传感器为模拟电压输出型传感器或芯片。
本实用新型提供了一种传感器的调理电路,包括输入端与传感器的信号输出端连接、用于将传感器输出的低电平信号调整到预设电平的第一调理模块;输入端与第一调理模块的输出端连接、输出端与后级检测系统的输入端连接、用于将低电平信号的灵敏度调整到预设灵敏度的第二调理模块;第一调理模块包括第一运放,第一基准,第一电阻,第二电阻,第二调理模块包括第二运放,第二基准,第三电阻,第四电阻;第一运放和第二运放均为JEFT输入型单电源供电运放。
可见,在实际应用中,本实用新型采用具有极低偏置电流和高输入阻抗的 JEFT输入型单电源供电运放对传感器的输出信号进行调理,电压偏移误差较小,通过第一调理模块对输出信号进行移位、放大,通过第二调理模块对经第一调理模块调理后的输出信号进行二次微调或等比例缩放,同时将第一调理模块调理后的输出信号的输出相位还原为传感器输出的初始相位,提高了接口匹配能力及降低了后级检测系统采样频率要求,可靠性更高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例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实用新型的一些实施例,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获得其他的附图。
图1为本实用新型所提供的一种传感器的调理电路的结构示意图;
图2为本实用新型所提供的另一种传感器的调理电路的结构示意图;
图3为本实用新型所提供的另一种传感器的调理电路的结构示意图;
图4为本实用新型所提供的一种低通谐振模块的结构示意图;
图5为本实用新型所提供的另一种传感器的调理电路的结构示意图;
图6为本实用新型所提供的一种转换模块的结构示意图;
图7为本实用新型所提供的另一种传感器的调理电路的结构示意图;
图8为本实用新型所提供的一种接口保护模块的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种传感器的调理电路,采用具有极低偏置电流和高输入阻抗的JEFT输入型单电源供电运放对传感器的输出信号进行移位、放大调理,电压偏移误差较小,提高了接口匹配能力及降低了后级检测系统采样频率要求,可靠性更高。
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参照图1,图1为本实用新型所提供的一种传感器的调理电路的结构示意图,包括输入端与传感器的信号输出端连接、用于将传感器输出的低电平信号调整到预设电平的第一调理模块1;输入端与第一调理模块1的输出端连接、输出端与后级检测系统的输入端连接、用于将低电平信号的灵敏度调整到预设灵敏度的第二调理模块2;
第一调理模块1包括第一运放OP1,第一基准11,第一电阻R1,第二电阻R2,第二调理模块2包括第二运放OP2,第二基准21,第三电阻R3,第四电阻R4,其中:
第一基准11的输出端与第一运放OP1的同相输入端连接,第一电阻R1 的第一端作为第一调理模块1的输入端,第一电阻R1的第二端分别与第一运放OP1的反相输入端及第二电阻R2的第一端连接,第二电阻R2的第二端与第一运放OP1的输出端连接,其公共端作为第一调理模块1的输出端,第三电阻R3的第一端作为第二调理模块2的输入端,第三电阻R3的第二端分别与第四电阻R4的第一端及第二运放OP2的反相输入端连接,第四电阻R4的第二端与第二运放OP2的输出端连接,其公共端作为第二调理模块的输出端,第二基准21的输出端与第二运放OP2的同相输入端连接,第一运放OP1的正电源端和第二运放OP2的正电源端均与电源模块连接,第一运放OP1的接地端和第二运放OP2的接地端均接地;
第一运放OP1和第二运放OP2均为JEFT输入型单电源供电运放。
作为一种优选的实施例,传感器为模拟电压输出型传感器或芯片。
具体的,本实用新型中的第一运放OP1和第二运放OP2均采用JEFT输入型单电源供电运放,JEFT输入型单电源供电运放本身具有极低偏置电流和高输入阻抗,从而保证本实用新型所提供的调理电路的输入端不存在较高的偏置电流,也就不会导致输出信号产生较大的电压偏移误差。本实用新型通过两级调理对传感器输出的低电平信号进行调整,主要是调整输出信号的电平,使其移位到便于后续检测系统接入的合适工作点,并将灵敏度(交流信号)放大至合理范围,本实用新型中的传感器主要是指模拟电压输出型或芯片传感器。
具体的,传感器输出的低电平信号接入第一运放OP1的反相输入端,第一调理模块1对传感器输出的直流电平和灵敏度分别进行移位、放大,经第一调理模块1调理过的第一调理信号接入第二运放OP2的反相输入端,第二调理模块2将第一调理模块1调理后的第一调理信号的输出相位还原为传感器所输出的低电平信号的初始相位,并对第一调理信号进行二次调整或等比例缩放,得到满足预设要求(预设灵敏度和预设电平)的第二调理信号并输出,提高了接口匹配能力及降低了后级检测系统采样频率要求。
可以理解的是,第一调理模块1对传感器输出的低电平信号进行移位、放大,既调整了传感器的输出信号的电平,又调整了输出信号的灵敏度,又由于上述连接关系,将第一调理模块1调理后的第一调理信号的输出相位还原为传感器所输出的低电平信号的初始相位,因此,第二调理模块可以对低电平信号的灵敏度进行二次微调,使其达到预设灵敏度,从而使本实用新型所提供的调理电路的精确度更高。
本实用新型提供了一种传感器的调理电路,包括输入端与传感器的信号输出端连接、用于将传感器输出的低电平信号调整到预设电平的第一调理模块;输入端与第一调理模块的输出端连接、输出端与后级检测系统的输入端连接、用于将低电平信号的灵敏度调整到预设灵敏度的第二调理模块;第一调理模块包括第一运放,第一基准,第一电阻,第二电阻,第二调理模块包括第二运放,第二基准,第三电阻,第四电阻;第一运放和第二运放均为JEFT输入型单电源供电运放。
可见,在实际应用中,本实用新型采用具有极低偏置电流和高输入阻抗的 JEFT输入型单电源供电运放对传感器输出的低电平信号进行调理,电压偏移误差较小,通过第一调理模块对输出信号进行移位、放大,通过第二调理模块对经第一调理模块调理后的低电平信号进行二次微调或等比例缩放,同时将第一调理模块调理后的低电平信号的输出相位还原为传感器输出的初始相位,提高了接口匹配能力及降低后级检测系统采样频率要求,可靠性更高。
请参照图2,图2为本实用新型所提供的一种传感器的调理电路的结构示意图,该传感器的调理电路在上述实施例的基础上:
作为一种优选的实施例,第一基准11包括第五电阻R5,第六电阻R6,第一基准电源,第二基准21包括第七电阻R7,第八电阻R8,第二基准电源,其中:
第五电阻R5的第一端接地,第五电阻R5的第二端与第六电阻R6的第一端连接,其公共端作为第一基准11的输出端,第六电阻R6的第二端与第一基准电源连接;
第七电阻R7的第一端接地,第七电阻R7的第二端与第八电阻R8的第一端连接,其公共端作为第二基准21的输出端,第八电阻R8的第二端与第二基准电源连接。
具体的,第一基准11是由第五电阻R5、第六电阻R6、第一基准电源和参考地构成的串联分压电路,第一基准11与第一电阻R1、第二电阻R2、第一运放OP1构成第一调理模块1,其中,第五电阻R5一端接参考地,第六电阻R6一端接第一基准电源,第五电阻R5的另一端和第六电阻R6的另一端均连接第一运放OP1的同相输入端,此分压电压作为同相输入端电压Up,传感器(包括内阻r)接第一电阻R1,第一电阻R1的另一端接第一运放OP1的反相输入端,第二电阻R2分别接第一运放OP1的反相输入端和第一运放OP1 的输出端,此时第一运放OP1的输出端得到第一调理信号。由第三电阻R3、第四电阻R4、第七电阻R7,第八电阻R8,第二基准电源、第二运放OP2组成第二调理模块2,其电路结构同第一调理模块1,其中,第一基准电源、第二基准电源均相同,记为基准电源G,下文所有基准电源全以基准电源G代替。可以理解的是,第一基准和第二基准还可采用电源模块输出、或采用稳压管输出、或采用电阻分压及跟随输出。
可以理解的是,第一调理模块1中的第五电阻R5和第六电阻R6将基准电源G分压后得到的电压Up接入第一运放OP1的同相输入端,传感器的输出阻抗r、第一电阻R1、第二电阻R2与第一运放OP1构成反向放大器,第二调理模块2同理。其中,基准电源G为传感器供电,同时也作为移位电路的基准,其中,经第一基准11分压得到的Up要求设计为高于第一运放OP1的负相共模输入电压以及传感器的输出电压。
具体的,假设传感器的输出的低电平信号为Ui(包括直流电平Ei和交流灵敏度Si),需要移位及放大信号即后级检测系统需要匹配信号为Uo(包括直流电平Eo和交流灵敏度So),设直流电平移位系数K和交流放大系数A,同相输入端电压Up,反向输入端Un,则根据运放虚短原理Up=Un得到如下关系式:
对上述三个关系式进行化简及换算,并令电平移位系数K=R4/R3,一般高于运放负相共模输入轨,则交流放大系数其中“-”表示相位相反;电平移位系数由于传感器的输出的低电平信号为Ui及需要移位及放大信号即后级检测系统需要匹配信号为Uo均已知,因此,交流放大系数A和电平移位系数K也是通过计算可知的,根据计算得到的交流放大系数A及电平移位系数K对第一电阻R1至第八电阻R8的阻值进行配置,即可使整个调理电路实现将低电平信号Ui的电平Ei和灵敏度Si移位、放大至预设电平Eo和预设灵敏度So。
请参照图3,图3为本实用新型所提供的一种传感器的调理电路的结构示意图,该传感器的调理电路在上述实施例的基础上:
作为一种优选的实施例,该传感器的调理电路还包括:
输入端与第二调理模块2的输出端连接、输出端与后级检测系统的输入端连接、用于对预设电平的输出信号进行灵敏度归一化处理的低通谐振模块3。
具体的,考虑到不同的传感器对应的灵敏度不同,因此,本实用新型在第二调理模块2后还设计了低通谐振模块3,低通谐振模块3工作原理包含低通滤波原理和广义共振技术原理,当具有有限谐振频率的传感器产生广义共振输出时,低通谐振模块3在保障原输出信号低频特性的同时,实现传感器的低频灵敏度保真和谐振的归一化调节,使广义共振变换后的输出信号包含原传感器的信号特征而降低了输出频率,间接降低了后级检测系统的AD采样频率要求。
请参照图4,图4为本实用新型所提供的一种传感器的调理电路的结构示意图,该传感器的调理电路在上述实施例的基础上:
作为一种优选的实施例,低通谐振模块3包括第九电阻R9,第十电阻R10,第十一电阻R11,第十二电阻R12,第十三电阻R13,第一电容C1,第二电容C2,第三电容C3,第三运放OP3,第三基准电源,其中:
第九电阻R9的第一端作为低通谐振模块3的输入端,第九电阻R9的第二端分别与第一电容C1的第一端及第十电阻R10的第一端连接,第十电阻 R10的第二端分别与第十一电阻R11的第一端及第二电容C2的第一端连接,第十一电阻R11的第二端分别与第三电容C3的第一端及第三运放OP3的同相输入端连接,第三运放OP3的输出端分别与第二电容C2的第二端及第十三电阻R13的第一端连接,其公共端作为所述低通谐振模块3的输出端,第十三电阻R13的第二端分别与第十二电阻R12的第一端及第三运放OP3的反相输入端连接,第十二电阻R12的第二端分别与第三电容C3的第二端、第一电容 C1的第二端及第三基准电源连接,第三运放OP3的正电源端与电源模块连接,第三运放OP3的接地端接地。
具体的,低通谐振模块3包括第九电阻R9,第十电阻R10,第十一电阻 R11,第十二电阻R12,第十三电阻R13,第一电容C1,第二电容C2,第三电容C3,第三运放OP3,第三基准电源,其中第三基准电源以基准电源G代替,低通谐振模块3的工作原理包含低通滤波原理和广义共振技术原理,首先,低通谐振模块3具有低通滤波器的传递函数:其中,G 为三阶低通滤波器增益,b0、b1、b2是以第九电阻R9至第十一电阻R11、第一电容C1至第三电容C3为变量的传函系数,其满足低通滤波器的特性。其次,低通谐振电路对原极点传函系数进行调整,以改变其Q值及过渡带特性,实现对低频信号进行保真的同时将有限谐振频率的传感器或芯片输出的广义共振信号进行归一化调节,本实用新型所提供的低通谐振模块3的电路结构简单,可靠,在保留原低频响应特性的同时,可以改变传感器输出的谐振。
请参照图5,图5为本实用新型所提供的一种传感器的调理电路的结构示意图,该传感器的调理电路在上述实施例的基础上:
作为一种优选的实施例,该传感器的调理电路还包括:
输入端与低通谐振模块3的输出端连接、输出端与后级检测系统的输入端连接、用于将低通谐振模块3输出的电压信号转换为电流信号的转换模块4。
作为一种优选的实施例,转换模块4包括第十四电阻R14,第十五电阻R15,第十六电阻R16,第十七电阻R17,第四运放OP4,NMOS管,其中:
第十五电阻R15的第一端作为转换模块4的输入端,第十五电阻R15的第二端分别与第十六电阻R16的第一端及第四运放OP4的同相输入端连接,第十六电阻R16的第二端与地连接,第四运放OP4的反相输入端分别与第十七电阻R17的第一端及NMOS管的源极连接,第四运放OP4的输出端与第十四电阻R14的第一端及连接,第十四电阻R14的第二端与NMOS管的栅极连接,NMOS管的漏极作为转换模块4的输出端,第四运放OP4的正电源端与电源模块连接,第四运放OP4的接地端接地。
具体的,转换模块4用于将低通谐振输出的电压信号Vout2转换为电流信号Iout,具体的参照图6所示,转换模块4由第十四电阻R14,第十五电阻 R15,第十六电阻R16,第十七电阻R17,第四运放OP4,NMOS管构成,第四运放OP4为JEFT输入型单电源供电运放,第十五电阻R15和第十六电阻 R16组成分压电路连接于第四运放OP4的同相输入端,第十七电阻R17为电压电流转换电阻,连接于第四运放OP4的反相输入端和NMOS管的源极,第四运放OP4的输出端通过限流电阻(第十四电阻R14)连接于NMOS管的栅极,而NMOS管的漏极与后级检测系统相连。这里除了可以选择NMOS管还可以选择PMOS管、NPN型三极管、PNP型三极管等,电路结构相应变换即可,本实用新型在此不作限定。
具体的,工作时,通过第四运放OP4使NMOS管工作于饱和区,利用其恒流特性,从后级检测系统以拉电流方式传输,其优点是较传统的灌电流电压电流转换输出,具有更小的功率、所用器件更少;另外,采用拉电流方式输出,还能方便的将传感器的电流信号分享给多个不同的后级检测系统,如动车组走行部的脱轨监测、轨道检测、旋转部件监测系统等。
请参照图7,图7为本实用新型所提供的一种传感器的调理电路的结构示意图,该传感器的调理电路在上述实施例的基础上:
作为一种优选的实施例,该传感器的调理电路还包括:
第一端与电源模块连接、第二端接地的接口保护模块5。
作为一种优选的实施例,接口保护模块5包括瞬态抑制二极管TVS,瞬态抑制二极管TVS的第一端作为接口保护模块5的第一端,瞬态抑制二极管 TVS的第二端作为接口保护模块5的第二端。
作为一种优选的实施例,接口保护模块5还包括还包括放电管DT,电感器L,压敏电阻MOV,二极管D,其中:
所述二极管D的阴极作为所述接口保护模块5的第一端,所述二极管D 的阳极分别与所述瞬态抑制二极管TVS的第一端、所述压敏电阻MOV的第一端及所述电感器L的第一端连接,所述电感器L的第二端与所述后级检测系统接口连接,所述压敏电阻MOV的第二端分别与所述瞬态抑制二极管TVS 的第二端及所述放电管DT的第一端连接,所述放电管DT的第二端接地。
具体的,本实用新型所提供的调理电路还包括与其输出接口连接的接口保护模块5,用以防电源反接、输出短路保护、防浪涌保护等,以模拟电压输出型传感器为例,本接口保护模块5集成于有限空间的传感器壳体内部,具体包括放电管DT、电感器L、压敏电阻MOV、瞬态抑制二极管TVS、二极管D 中的一种或多种组合形式,其电路结构可以参照图8所示,有效防止雷击、开关浪涌脉冲,现场接线操作将传感器电源接反等干扰或误操作而引起传感器故障。
综上所述,本实用新型所提供的一种传感器的调理电路,通过JFET输入型运放对低电压供电、低灵敏度输出的传感器的精密调理,再结合广义共振原理,实现传感器的灵敏度和谐振的归一化调节,并以拉电流方式传输至后级检测系统;另外,本电路还具有接口保护电路,其电路结构简单、可靠。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种传感器的调理电路,其特征在于,包括输入端与传感器的信号输出端连接、用于将所述传感器输出的低电平信号调整到预设电平的第一调理模块;输入端与所述第一调理模块的输出端连接、输出端与后级检测系统的输入端连接、用于将所述低电平信号的灵敏度调整到预设灵敏度的第二调理模块;
所述第一调理模块包括第一运放,第一基准,第一电阻,第二电阻,所述第二调理模块包括第二运放,第二基准,第三电阻,第四电阻,其中:
所述第一基准的输出端与所述第一运放的同相输入端连接,所述第一电阻的第一端作为所述第一调理模块的输入端,所述第一电阻的第二端分别与所述第一运放的反相输入端及所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端与所述第一运放的输出端连接,其公共端作为所述第一调理模块的输出端,所述第三电阻的第一端作为所述第二调理模块的输入端,所述第三电阻的第二端分别与所述第四电阻的第一端及所述第二运放的反相输入端连接,所述第四电阻的第二端与所述第二运放的输出端连接,其公共端作为所述第二调理模块的输出端,所述第二基准的输出端与所述第二运放的同相输入端连接,所述第一运放的正电源端和所述第二运放的正电源端均与电源模块连接,所述第一运放的接地端和所述第二运放的接地端均接地;
其中,所述第一运放和所述第二运放均为JEFT输入型单电源供电运放。
2.根据权利要求1所述的传感器的调理电路,其特征在于,所述第一基准包括第五电阻,第六电阻,第一基准电源,所述第二基准包括第七电阻,第八电阻,第二基准电源,其中:
所述第五电阻的第一端接地,所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第一端连接,其公共端作为所述第一基准的输出端,所述第六电阻的第二端与所述第一基准电源连接;
所述第七电阻的第一端接地,所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第一端连接,其公共端作为所述第二基准的输出端,所述第八电阻的第二端与所述第二基准电源连接。
3.根据权利要求1所述的传感器的调理电路,其特征在于,该传感器的调理电路还包括:
输入端与所述第二调理模块的输出端连接、输出端与所述后级检测系统的输入端连接、用于对所述预设电平的输出信号进行灵敏度归一化处理的低通谐振模块。
4.根据权利要求3所述的传感器的调理电路,其特征在于,所述低通谐振模块包括第九电阻,第十电阻,第十一电阻,第十二电阻,第十三电阻,第一电容,第二电容,第三电容,第三运放,第三基准电源,其中:
所述第九电阻的第一端作为所述低通谐振模块的输入端,所述第九电阻的第二端分别与所述第一电容的第一端及所述第十电阻的第一端连接,所述第十电阻的第二端分别与所述第十一电阻的第一端及所述第二电容的第一端连接,所述第十一电阻的第二端分别与所述第三电容的第一端及所述第三运放的同相输入端连接,所述第三运放的输出端分别与所述第二电容的第二端及所述第十三电阻的第一端连接,其公共端作为所述低通谐振模块的输出端,所述第十三电阻的第二端分别与所述第十二电阻的第一端及所述第三运放的反相输入端连接,所述第十二电阻的第二端分别与所述第三电容的第二端、所述第一电容的第二端及所述第三基准电源连接,所述第三运放的正电源端与所述电源模块连接,所述第三运放的接地端接地。
5.根据权利要求3所述的传感器的调理电路,其特征在于,该传感器的调理电路还包括:
输入端与所述低通谐振模块的输出端连接、输出端与所述后级检测系统的输入端连接、用于将所述低通谐振模块输出的电压信号转换为电流信号的转换模块。
6.根据权利要求5所述的传感器的调理电路,其特征在于,所述转换模块包括第十四电阻,第十五电阻,第十六电阻,第十七电阻,第四运放,NMOS管,其中:
所述第十五电阻的第一端作为所述转换模块的输入端,所述第十五电阻的第二端分别与所述第十六电阻的第一端及所述第四运放的同相输入端连接,所述第十六电阻的第二端与地连接,所述第四运放的反相输入端分别与所述第十七电阻的第一端及所述NMOS管的源极连接,所述第四运放的输出端与所述第十四电阻的第一端及所述连接,所述第十四电阻的第二端与所述NMOS管的栅极连接,所述NMOS管的漏极作为所述转换模块的输出端,所述第四运放的正电源端与所述电源模块连接,所述第四运放的接地端接地。
7.根据权利要求5所述的传感器的调理电路,其特征在于,该传感器的调理电路还包括:
第一端与所述电源模块连接、第二端接地的接口保护模块。
8.根据权利要求7所述的传感器的调理电路,其特征在于,所述接口保护模块包括瞬态抑制二极管,所述瞬态抑制二极管的第一端作为所述接口保护模块的第一端,所述瞬态抑制二极管的第二端作为所述接口保护模块的第二端。
9.根据权利要求8所述的传感器的调理电路,其特征在于,所述接口保护模块还包括放电管,电感器,压敏电阻,二极管,其中:
所述二极管的阴极作为所述接口保护模块的第一端,所述二极管的阳极分别与所述瞬态抑制二极管的第一端、所述压敏电阻的第一端及所述电感器的第一端连接,所述电感器的第二端与所述后级检测系统接口连接,所述压敏电阻的第二端分别与所述瞬态抑制二极管的第二端及所述放电管的第一端连接,所述放电管的第二端接地。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的传感器的调理电路,其特征在于,所述传感器为模拟电压输出型传感器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201821378557.9U CN208589977U (zh) | 2018-08-24 | 2018-08-24 | 一种传感器的调理电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201821378557.9U CN208589977U (zh) | 2018-08-24 | 2018-08-24 | 一种传感器的调理电路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN208589977U true CN208589977U (zh) | 2019-03-08 |
Family
ID=65545011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201821378557.9U Active CN208589977U (zh) | 2018-08-24 | 2018-08-24 | 一种传感器的调理电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN208589977U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109870667A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-06-11 | 中国石油大学(华东) | 一种具有短路和断路检测功能的电流互感器信号调理电路 |
-
2018
- 2018-08-24 CN CN201821378557.9U patent/CN208589977U/zh active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109870667A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-06-11 | 中国石油大学(华东) | 一种具有短路和断路检测功能的电流互感器信号调理电路 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108768380A (zh) | 一种传感器的调理电路 | |
CN105182061B (zh) | 一种陶瓷机械设备使用的交流电流采集电路 | |
CN109962871B (zh) | Ask调幅信号包络检测系统 | |
CN208589977U (zh) | 一种传感器的调理电路 | |
CN103151993A (zh) | 精密交流电流放大器 | |
CN203193573U (zh) | 精密交流电流放大器 | |
CN209627339U (zh) | 一种噪声抑制电路及包括该噪声抑制电路的测试电路 | |
CN219122300U (zh) | 一种电流变送器 | |
CN202182911U (zh) | 一种低压软起动器的自动增益调节电流检测电路 | |
CN204794912U (zh) | 一种工业控制系统小信号实时调理电路 | |
CN109660252A (zh) | 便携式气象测量仪信号校准装置 | |
CN215300588U (zh) | 一种低失调差分输出的电路结构 | |
CN104410374A (zh) | 一种精密交流电压放大器 | |
CN104374995A (zh) | 一种220vac负载电流检测电路 | |
CN212259135U (zh) | 计算机图像采集装置 | |
CN210347896U (zh) | 一种低功耗流量计量数据采集设备防断线检测电路 | |
CN111633301B (zh) | 一种新型多功能弧焊机的差分电压采集和滤波的电路及方法 | |
CN111736023A (zh) | 一种大数据信息传输系统 | |
CN204241556U (zh) | 一种220vac负载电流检测电路 | |
CN208477002U (zh) | 一种测量保护装置 | |
CN208537614U (zh) | 电流检测装置 | |
CN207123777U (zh) | 基于运算放大器的自带过流保护的1mA电流源模块 | |
CN112904071A (zh) | 一种零磁通电流互感器 | |
CN208026815U (zh) | 一种测控设备误差检验系统 | |
CN209497449U (zh) | 一种脉冲信号与电流信号的转换电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |