CN210724761U - 一种多传感器的信号传输系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多传感器的信号传输系统，包括信号采集器和无线传输单元，无线传输单元包括依次连接的差分输出电路、滤波跟随电路和调频发射电路，信号采集器将采集到的数据信号加以载波后，送入差分输出电路中进行快速输出，滤波跟随电路利用π型LC滤波原理和电压跟随器原理对信号传输过程进行调节，调频发射电路对信号进行功率放大，同时在功放过程中采用谐振选频处理，最后通过信号发射器E1将处理后的采集信号发送到终端设备中，本实用新型有效消除系统内部干扰因素对信号传输的影响，保证信号发射的精准性，避免终端设备在接收多传感器采集数据出现偏差，提高系统的精确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及信号采集传输技术领域，特别是涉及一种多传感器的信号传输系统。
背景技术
对于现代农业或工业智能化生产而言，多传感器信号采集与传输促使生产过程自动化大幅提升，管理更加便捷。例如农业大棚智能化生产，需要多传感器对大棚内的温度、湿度、光照强度、烟雾浓度、开关量等信号进行实时采集与监测，这些信号以电流、电压、频率模拟信号和数字信号的形式通过转换处理后收集在信号采集器中，并采用无线信号传输的形式与终端设备形成通讯。现有无线信号传输过程受到系统内部干扰因素较多，例如信号采集器将数据载波输出后容易受到电气干扰，出现信号波动失调，从而造成终端设备在接收多传感器采集数据出现偏差，影响系统的精确性。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种多传感器的信号传输系统。
其解决的技术方案是：一种多传感器的信号传输系统，包括信号采集器和无线传输单元，所述无线传输单元包括依次连接的差分输出电路、滤波跟随电路和调频发射电路，所述信号采集器将采集到的数据信号加以载波后，送入所述差分输出电路中进行快速输出，所述滤波跟随电路利用π型LC滤波原理和电压跟随器原理对信号传输过程进行调节，所述调频发射电路对信号进行功率放大，同时在功放过程中采用谐振选频处理，最后通过信号发射器将处理后的采集信号发送到终端设备中。
进一步的，所述差分输出电路包括运放器AR1，运放器AR1的同相输入端连接电阻R1、R4、电容C1的一端，电阻R1的另一端连接所述信号采集器的正极信号输出端，电阻R4的另一端连接运放器AR1的输出端，运放器AR1的反相输入端连接电阻R2、R3、电容C2的一端，电阻R2的另一端连接所述信号采集器的负极信号输出端，电阻R3的另一端接地，电容C1、C2的另一端并联接地。
进一步的，所述滤波跟随电路包括电感L1，电感L1的一端连接电容C3的一端和运放器AR1的输出端，电感L1的另一端连接电容C4的一端和运放器AR2的同相输入端，电容C3、C4的另一端并联接地，运放器AR2的反相输入端通过电阻R5连接运放器AR2的输出端。
进一步的，所述调频发射电路包括三极管VT1，三极管VT1的基极连接电阻R6、R7的一端、稳压二极管DZ1的阴极和运放器AR2的输出端，电阻R6的另一端与稳压二极管DZ1的阳极并联接地，三极管VT1的集电极连接电阻R8、电容C6的一端，电容C6的另一端接地，三极管VT1的发射极连接电阻R7、R8的另一端和电容C7的一端，并通过并联的电容C5、电感L2连接+12V电源，电容C7的另一端连接所述信号发射器。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型通过无线传输单元对信号采集器的载波信号进行处理，差分输出电路利用RC低通滤波消除电气尖峰电流干扰，同时，利用差分放大电路原理避免共模信号影响；
2.滤波跟随电路利用π型RC滤波器原理可有效消除高频干扰，提升信号的准确度，并且利用电压跟随器原理将信号隔离输出，从而形成电气隔离，避免信号波动失调，进一步消除系统内部干扰因素对信号传输的影响；
3.调频发射电路在功放过程中进行并联谐振选频，保证信号发射的精准性，从而有效避免终端设备在接收多传感器采集数据出现偏差，提高系统的精确性。
附图说明
图1为本实用新型差分输出电路与滤波跟随电路连接原理图。
图2为本实用新型调频发射电路原理图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
一种多传感器的信号传输系统，包括信号采集器和无线传输单元，无线传输单元包括依次连接的差分输出电路、滤波跟随电路和调频发射电路，信号采集器将采集到的数据信号加以载波后，送入差分输出电路中进行快速输出，滤波跟随电路利用π型LC滤波原理和电压跟随器原理对信号传输过程进行调节，调频发射电路对信号进行功率放大，同时在功放过程中采用谐振选频处理，最后通过信号发射器E1将处理后的采集信号发送到终端设备中。
如图1所示，差分输出电路包括运放器AR1，运放器AR1的同相输入端连接电阻R1、R4、电容C1的一端，电阻R1的另一端连接信号采集器的正极信号输出端，电阻R4的另一端连接运放器AR1的输出端，运放器AR1的反相输入端连接电阻R2、R3、电容C2的一端，电阻R2的另一端连接信号采集器的负极信号输出端，电阻R3的另一端接地，电容C1、C2的另一端并联接地。
信号采集器利用现有的调制技术将载波信号分两路送入差分输出电路中进行处理，其中，电阻R1、电容C1与电阻R2、电容C2分别形成RC滤波对信号采集器的输出信号进行低通滤波，消除电气尖峰电流干扰。同时，运放器AR1利用差分放大电路原理对两路输入信号进行快速放大，避免共模信号影响。
为了进一步消除系统内部干扰因素对信号传输的影响，采用滤波跟随电路对运放器AR1的输出信号进一步处理。滤波跟随电路包括电感L1，电感L1的一端连接电容C3的一端和运放器AR1的输出端，电感L1的另一端连接电容C4的一端和运放器AR2的同相输入端，电容C3、C4的另一端并联接地，运放器AR2的反相输入端通过电阻R5连接运放器AR2的输出端。其中，电感L1与电容C3、C4形成π型RC滤波器，利用π型RC滤波器原理可有效消除高频干扰，提升信号的准确度，并且利用电压跟随器原理将信号隔离输出，从而形成电气隔离，避免信号波动失调。
如图2所示，调频发射电路包括三极管VT1，三极管VT1的基极连接电阻R6、R7的一端、稳压二极管DZ1的阴极和运放器AR2的输出端，电阻R6的另一端与稳压二极管DZ1的阳极并联接地，三极管VT1的集电极连接电阻R8、电容C6的一端，电容C6的另一端接地，三极管VT1的发射极连接电阻R7、R8的另一端和电容C7的一端，并通过并联的电容C5、电感L2连接+12V电源，电容C7的另一端连接信号发射器E1。
在调频发射电路的工作过程中，稳压二极管DZ1首先对运放器AR2的输出信号进行幅值稳压后再送入三极管VT1中，从而保证三极管VT1功放过程的稳定性。同时，电容C5与电感L2形成并联谐振对三极管VT1功放输出后的信号起到选频调节作用，保证信号发射的精准性，最后经电容C7耦合后送入信号发射器E1中进行发射。
本实用新型在具体使用时，通过无线传输单元对信号采集器的载波信号进行处理，差分输出电路利用RC低通滤波消除电气尖峰电流干扰，同时，利用差分放大电路原理避免共模信号影响。滤波跟随电路利用π型RC滤波器原理可有效消除高频干扰，提升信号的准确度，并且利用电压跟随器原理将信号隔离输出，从而形成电气隔离，避免信号波动失调，进一步消除系统内部干扰因素对信号传输的影响。调频发射电路在功放过程中进行并联谐振选频，保证信号发射的精准性，从而有效避免终端设备在接收多传感器采集数据出现偏差，提高系统的精确性。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
Claims (4)
1.一种多传感器的信号传输系统，包括信号采集器和无线传输单元，其特征在于：所述无线传输单元包括依次连接的差分输出电路、滤波跟随电路和调频发射电路，所述信号采集器将采集到的数据信号加以载波后，送入所述差分输出电路中进行快速输出，所述滤波跟随电路利用π型LC滤波原理和电压跟随器原理对信号传输过程进行调节，所述调频发射电路对信号进行功率放大，同时在功放过程中采用谐振选频处理，最后通过信号发射器将处理后的采集信号发送到终端设备中。
2.根据权利要求1所述的信号传输系统，其特征在于：所述差分输出电路包括运放器AR1，运放器AR1的同相输入端连接电阻R1、R4、电容C1的一端，电阻R1的另一端连接所述信号采集器的正极信号输出端，电阻R4的另一端连接运放器AR1的输出端，运放器AR1的反相输入端连接电阻R2、R3、电容C2的一端，电阻R2的另一端连接所述信号采集器的负极信号输出端，电阻R3的另一端接地，电容C1、C2的另一端并联接地。
3.根据权利要求2所述的信号传输系统，其特征在于：所述滤波跟随电路包括电感L1，电感L1的一端连接电容C3的一端和运放器AR1的输出端，电感L1的另一端连接电容C4的一端和运放器AR2的同相输入端，电容C3、C4的另一端并联接地，运放器AR2的反相输入端通过电阻R5连接运放器AR2的输出端。
4.根据权利要求3所述的信号传输系统，其特征在于：所述调频发射电路包括三极管VT1，三极管VT1的基极连接电阻R6、R7的一端、稳压二极管DZ1的阴极和运放器AR2的输出端，电阻R6的另一端与稳压二极管DZ1的阳极并联接地，三极管VT1的集电极连接电阻R8、电容C6的一端，电容C6的另一端接地，三极管VT1的发射极连接电阻R7、R8的另一端和电容C7的一端，并通过并联的电容C5、电感L2连接+12V电源，电容C7的另一端连接所述信号发射器。
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