CN216309026U - 信号转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种信号转换装置，包括至少一个传感器、接触件以及转换电路，传感器与接触件抵接，接触件与转换电路连接，转换电路包括电压型电路、电流型电路以及阻抗型电路。通过本实用新型提供的信号转换装置，信号转换装置同时具有电压型、电流型以及阻抗型电路，即同时具有电压型、电流型、阻抗型转换功能，满足了多种传感器的特征，且转换电路仅通过接触件与传感器连接，可避免过长的信号传输引入干扰信号。

Description

信号转换装置

技术领域

本实用新型涉及信号转换技术领域，尤其涉及一种信号转换装置。

背景技术

随着近代工业和科学技术的发展，测试任务和测控对象变得越来越复杂，对测试速度和测试精度的要求也越来越高，从而推动自动测控系统技术不断地向新的领域发展。在自动测控系统中，经常使用许多测量设备进行测量，例如传感器，而这些测量设备的输出信号一般为电信号，而自动测控系统中的许多单片机只能处理电压信号，因此需要在自动测控系统中配置信号转换装置。

但是，目前各领域信号转换装置一般使用类似电化学工作站的方式，与传感器信号通过较长的线缆进行连接，并且传感器部分没有屏蔽装置从而影响传感器的信号质量。

有鉴于此，有必要提出对目前信号转换装置的结构进行进一步的改进。

实用新型内容

为此，本实用新型目的在于至少一定程度上解决现有技术中的不足，从而提出一种信号转换装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的一个技术方案为：

本实用新型提供了一种信号转换装置，包括至少一个传感器、接触件以及转换电路，所述传感器与所述接触件抵接，所述接触件与所述转换电路连接，所述转换电路包括电压型电路、电流型电路以及阻抗型电路。

进一步地，所述电压型电路包括第一运放、第二运放、第三运放，所述第一运放、第二运放的正输出入端与所述传感器连接，所述第一运放的负输入端与输出端和所述第三运放的负输入端之间串联有第一电阻，所述第二运放的负输入端与输出端与所述第三运放的正输入端之间串联有第二电阻，所述第三运放的负输入端与输出端之间串联有第三电阻。

进一步地，所述电流型电路包括第四运放，所述第四运放的负输入端与第四电阻连接，所述第四电阻的另一端与所述传感器连接，所述第四运放的正输入端接地，所述第四运放的输出端与负输入端之间串联有所述第四电阻、第五电阻、第六电阻。

进一步地，所述阻抗型电路包括芯片和第五运放，所述芯片与所述传感器连接，所述芯片与所述第五运放的正输入端连接，所述第五运放的负输入端连接有第七电阻，所述第七电阻的另一端接地，所述第五运放的负输入端与输出端之间并联有第八电阻和电容。

进一步地，所述传感器连接有一传感器触头，所述传感器通过所述传感器触头与所述接触件抵接。

进一步地，所述接触件为弹簧触头。

进一步地，所述弹簧触头、传感器触头表面均设置有一镀金层。

进一步地，所述传感器触头的材质为金属。

进一步地，还包括盒体，所述传感器设置于所述盒体内。

进一步地，所述盒体包括屏蔽材料。

本实用新型的技术方案提供了一种信号转换装置，包括至少一个传感器、接触件以及转换电路，传感器与接触件抵接，接触件与转换电路连接，转换电路包括电压型电路、电流型电路以及阻抗型电路。通过本实用新型提供的信号转换装置，信号转换装置同时具有电压型、电流型以及阻抗型电路，即同时具有电压型、电流型、阻抗型转换功能，满足了多种传感器的特征，且转换电路仅通过接触件与传感器连接，可避免过长的信号传输引入干扰信号。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例信号转换装置的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例电压型电路的原理图；

图3为本实用新型一实施例电流型电路的原理图；

图4为本实用新型一实施例阻抗型电路的原理图。

图中附图标记为：1-传感器、2-接触件、3-转换电路。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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。

需要说明，本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参照图1至图4，本实用新型提供了一种信号转换装置，包括至少一个传感器1、接触件2以及转换电路3，传感器1与接触件2抵接，接触件2与转换电路3连接，转换电路3包括电压型电路、电流型电路以及阻抗型电路。

在本实施例中，传感器1通过接触件2直接与转换电路3连接，可避免转换电路3距离传感器1过远，即可避免过长的信号传输引入干扰信号，从而影响到传感器1的信号质量。转换电路3包括电压型电路、电流型电路和阻抗型电路，即信号转换装置同时具有电压型、电流型和阻抗型转换功能，可满足多种传感器1，不同的传感器1根据其位置标示进行装配，转换电路3接收到传感器1的信号后，转换电路3根据不同传感器的特性通过电压型、电流型以及阻抗型电路转换成MCU可以采集的电压信号，从而完成信号采集功能，其中，不同的传感器包括电压型传感器、电流型传感器以及阻抗型传感器。

在本实施例中，电压型电路、电流型电路以及阻抗型电路相互独立，设置于同一PCBA板上。

进一步地，电压型电路包括第一运放U1、第二运放U2、第三运放U3，第一运放U1、第二运放U2的正输出入端与传感器1连接，第一运放U1的负输入端与输出端和第三运放U3的负输入端之间串联有第一电阻R1，第二运放U2的负输入端与输出端与第三运放U3的正输入端之间串联有第二电阻R2，第三运放U3的负输入端与输出端之间串联有第三电阻R3。

在本实施例中，电压型电路用于将电压型传感器传输的信号转换为MCU可以采集的电压信号，电压型传感器由于其阻抗较高，需要使用高输入阻抗的运放将电压型传感器的信号进行阻抗转换，避免信号易受干扰的问题。

在本实施例中，第一运放U1和第二运放U2是具有高输入阻抗的运放，第一运放U1和第二运放U2将传感器1的信号进行阻抗转换，避免信号易受干扰，第三运放U3将阻抗转换后的信号进行放大，提高其传输的稳定性。

进一步地，电流型电路包括第四运放U4，第四运放U4的负输入端与第四电阻R4连接，第四电阻R4的另一端与传感器1连接，第四运放U4的正输入端接地，第四运放U4的输出端与负输入端之间串联有第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6。

在本实施例中，电流型电路用于将电流型传感器传输的信号转换为MCU可以采集的电压信号，其中，电流型传感通过运放的虚短虚断的原理，根据欧姆定理，电流经过电阻后会有压降，从而将电流转换为电压。

在本实施例中，传感器1与第四运放U4之间串联有第四电阻R4，第四运放U4为低偏置电压和低偏置电流型的运放，第四运放U4可将电流型传感器的电流信号通过第四电阻R4将其转换为电压信号。

进一步地，阻抗型电路包括芯片和第五运放U5，芯片与传感器1连接，芯片与第五运放U5的正输入端连接，第五运放U5的负输入端连接有第七电阻R7，第七电阻R7的另一端接地，第五运放U5的负输入端与输出端之间并联有第八电阻R8和电容。

在本实施例中，阻抗型电路用于将阻抗型传感器的信号转换为MCU可以采集的电压信号，其中，芯片用于将交流电转换为直流电，芯片将传感器传输过来的脉冲信号转换为直流电压，第五运放U5用于将芯片转换后的直流电压放大。

进一步地，第一运放U1、第二运放U2、第三运放U3、第四运放U4、第五运放U5均采用的是运算放大器，其中运算放大器具有信号放大功能，提高信号传输与抗干扰的能力。

进一步地，传感器1连接有一传感器触头，传感器1通过传感器触头与接触件2抵接。

在本实施例中，传感器1的顶部具有一传感器触头，传感器触头与接触件抵接，可避免传感器1与转换电路3的距离过远，从而避免过长的信号传输引入干扰信号。

进一步地，接触件2为弹簧触头。

在本实施例中，接触件2采用弹簧触头，在此对接触件2不作限定。

进一步地，弹簧触头、传感器触头表面均设置有一镀金层。

在本实施例中，弹簧触头和传感器触头的表面均设有镀金层，可使得弹簧触头和传感器触头具有优异的导电性和防腐蚀性。

进一步地，传感器触头的材质为金属。

在本实施例中，传感器触头采用金属材质，可使得传感器触头具有优异的导电性。

进一步地，还包括盒体，传感器1设置于盒体内。

在本实施例中，传感器1设置于盒体内，可使得传感器不易被腐蚀。

进一步地，盒体包括屏蔽材料。

在本实施例中，盒体具有屏蔽材料，将传感器1设置于一具有屏蔽材料的盒体中，可避免环境的干扰。

本实用新型的技术方案提供了一种信号转换装置，包括至少一个传感器、接触件以及转换电路，传感器与接触件抵接，接触件与转换电路连接，转换电路包括电压型电路、电流型电路以及阻抗型电路。通过本实用新型提供的信号转换装置，信号转换装置同时具有电压型、电流型以及阻抗型电路，即同时具有电压型、电流型、阻抗型转换功能，满足了多种传感器的特征，且转换电路仅通过接触件与传感器连接，可避免过长的信号传输引入干扰信号。

需要说明的是，本实用新型内容中的各个实施例均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的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本实用新型内容中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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内容。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，本实用新型内容中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型内容的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型内容将不会被限制于本实用新型内容所示的这些实施例，而是要符合与本实用新型内容所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种信号转换装置，其特征在于，包括至少一个传感器、接触件以及转换电路，所述传感器与所述接触件抵接，所述接触件与所述转换电路连接，所述转换电路包括电压型电路、电流型电路以及阻抗型电路。

2.根据权利要求1所述的信号转换装置，其特征在于，所述电压型电路包括第一运放、第二运放、第三运放，所述第一运放、第二运放的正输出入端与所述传感器连接，所述第一运放的负输入端与输出端和所述第三运放的负输入端之间串联有第一电阻，所述第二运放的负输入端与输出端与所述第三运放的正输入端之间串联有第二电阻，所述第三运放的负输入端与输出端之间串联有第三电阻。

3.根据权利要求1所述的信号转换装置，其特征在于，所述电流型电路包括第四运放，所述第四运放的负输入端与第四电阻连接，所述第四电阻的另一端与所述传感器连接，所述第四运放的正输入端接地，所述第四运放的输出端与负输入端之间串联有所述第四电阻、第五电阻、第六电阻。

4.根据权利要求1所述的信号转换装置，其特征在于，所述阻抗型电路包括芯片和第五运放，所述芯片与所述传感器连接，所述芯片与所述第五运放的正输入端连接，所述第五运放的负输入端连接有第七电阻，所述第七电阻的另一端接地，所述第五运放的负输入端与输出端之间并联有第八电阻和电容。

5.根据权利要求1所述的信号转换装置，其特征在于，所述传感器连接有一传感器触头，所述传感器通过所述传感器触头与所述接触件抵接。

6.根据权利要求5所述的信号转换装置，其特征在于，所述接触件为弹簧触头。

7.根据权利要求6所述的信号转换装置，其特征在于，所述弹簧触头、传感器触头表面均设置有一镀金层。

8.根据权利要求7所述的信号转换装置，其特征在于，所述传感器触头的材质为金属。

9.根据权利要求1所述的信号转换装置，其特征在于，还包括盒体，所述传感器设置于所述盒体内。

10.根据权利要求9所述的信号转换装置，其特征在于，所述盒体包括屏蔽材料。

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