低温漂干扰式传感器信号处理电路的制作方法

专利2026-09-23  3


本技术涉及信号处理电路,具体涉及一种低温漂干扰式传感器信号处理电路。


背景技术:

1、压力传感器广泛应用于工业、汽车、家电、机器人等领域,可以用来检测各种机械结构(如汽车制造、电机中的转子、气缸冲压等)压力传感信息。典型的压力传感电路输出的信号微弱,大多数不能直接输送到显示、记录或分析仪器中,需要进一步放大,且还要进行阻阬变换,因此需要具有放大功能的传感器信号处理电路。

2、现有技术中,传感器信号处理电路包括:第一级放大模块、第二级放大模块以及第三级放大模块,第一级放大模块的输出端连接至第二级放大模块的输入端,第二级放大模块的输出端连接至第三级放大模块的输入端,第三级放大模块的输出端为传感器信号处理电路的输出端,第二级放大模块内设置有变阻器,通过变阻器调节来实现调节输出信号大小,但是当需要使得电压出现较大变化的时候,仅仅使用变阻器来调节,会出现温漂现象,导致调节后信号输出大小达不到设定值。


技术实现思路

1、本实用新型要提供一种低温漂干扰式传感器信号处理电路,解决现有技术中因需要通过调节变阻器来调节分压大小而导致出现温漂影响输出信号不可靠的问题。

2、为实现上述目的,本实用新型采用了如下的技术方案:

3、本实用新型公开了一种低温漂干扰式传感器信号处理电路,包括:第一信号放大模块、第二放大模块、第三放大模块及第四放大模块;第一放大模块的输入端用于连接至外界传感器输出端,第一放大模块的输出端连接至第二放大模块的输入端,第二放大模块的输出端连接至第三放大模块的输入端,第三放大模块的输出端连接至第四放大模块的输入端;第二放大模块包括:放大器u2、编码器sw2、电容c6、电容c7、电容c8、电阻r4、电阻r9、电阻r10、电阻r11、滑动电阻r24及电阻模块,电阻r4一端为第二放大模块的输入端,电阻r4另一端分别连接放大器u2同相输入端与电容c6正极,电容c6负极接地,放大器u2输出端连接电阻r9一端,放大器u2与电阻r9的接线点连接电容c7正极,电容c7负极与电阻r9另一端连接,电阻r9与电容c7负极的接线点连接电阻r10一端,电阻r10另一端连接滑动电阻r24的滑动端,放大器u2反相输入端连接编码器sw2输出端c,编码器sw2输入端连接电阻模块一端,电阻模块另一端和滑动电阻r24一端均接地,滑动电阻r24另一端连接电阻r11一端,滑动电阻r24与电阻r11的接线点连接至电容c7正极,电阻r11另一端连接电容c8正极,电容c8负极接地,电阻r11与滑动电阻r24的接线点为第二放大模块的输出端。

4、优选的是,第一放大模块包括:编码器sw1、电容组、电阻r1、电阻r2、电阻r3及放大器u1,电阻r1一端为第一放大模块的输入端,电阻r1另一端连接至电容组正极,电容组负极连接编码器sw1输入端,编码器sw1输出端c为第一放大模块输出端,电阻r1与电容组的接线点连接至电阻r3一端和放大器u1反相输入端,放大器u1输出端与电阻r3另一端均连接至编码器sw1输出端,放大器u1同相输入端与电阻r2一端连接,电阻r2另一端接地。

5、优选的是,第三放大模块包括:电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电容c9、放大器u3、可控单刀多掷模块sw3、三极管q1、二极管d1以及二极管d2,电阻r12一端为第三放大模块输入端,电阻r12另一端连接电容c9正极、电阻r14一端以及电阻r15一端,电容c9负极以及电阻r14另一端接地,电阻r15另一端连接电阻r13一端,电阻r13另一端连接单刀多掷模块sw3的不动端,单刀多掷模块sw3的第一动端接地,单刀多掷模块sw3的第二动端通过电阻r16接地,单刀多掷模块sw3的第三动端连接至电阻r17一端,单刀多掷模块sw3的第三动端连接至放大器u3的反相输入端,电阻r17另一端连接三极管q1发射极,三极管q1发射极通过电阻r20接地,放大器u3的输出端通过电阻r18连接三极管q1基极,三极管q1集电极通过电阻r19连接至二极管d2阴极,二极管d2阳极连接至二极管d1阴极,二极管d1阳极用于连接至外界正极电源,三极管q1集电极为第三放大模块输出端。

6、优选的是,第四放大模块包括:三极管q2、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电容c10、电容c11、电容c12、放大器u4及二极管d3,放大器u4的同向输入端为第四放大模块的输入端,放大器u4的反相输入端通过电阻r21连接至二极管d2阴极,放大器u4的反相输入端连接至三极管q2发射极,放大器u4的高压供电端连接外界正极电源,放大器u4的高压供电端连接电容c10正极,电容c10负极接地,放大器u4的低压供电端连接电容c11正极以及外界负极电源,电容c11负极接地,放大器u4的输出端通过电阻r23连接三极管q2基极,三极管q2集电极连接二极管d3阳极,二极管d3阴极连接电阻r22一端以及c12正极,二电阻r22另一端以及c12负极均接地。

7、优选的是,电容组包括:电容c1、电容c2、电容c3、电容c4及电容c5,电阻r1与电阻r3的接线点连接至电容c1正极、电容c2正极、电容c3正极、电容c4正极及电容c1正极,电容c1阴极连接编码器sw1第一输入端,电容c2阴极连接编码器sw1第二输入端,电容c3阴极连接编码器sw1第三输入端,电容c4阴极连接编码器sw1第四输入端,编码器sw1输出端c连接电容c5阴极。

8、优选的是,电阻模块包括:电阻r5、电阻r6、电阻r7及电阻r8,编码器sw2第一输入端连接电阻r5一端,编码器sw2第二输入端连接电阻r6一端,编码器sw2第三输入端连接电阻r7一端,编码器sw2第四输入端连接电阻r8一端,电阻r5另一端、电阻r6另一端、电阻r7另一端及电阻r8另一端均接地。

9、相比于现有技术,本实用新型具有如下有益效果:

10、本技术中,对传感器输出端sin输出的信号进行四级放大,从而使得信号能够被识别,在第二放大模块的输出端需要调节电压输出值,现有情况下一般采用调节滑动变阻器的阻值来实现调节电压输出值,由于温漂较大,导致电压输出值不是设定值,因此本技术中采用编码器sw2和滑动电阻r24来调节配合调节电压输出值,利用编码器sw2实现粗调,电阻r5、电阻r6、电阻r7及电阻r8电压值不一样,放大器u2输入端的电压值为ua,放大器u2输出端输出电压为ub,ub也是第二放大模块的输出电压值,放大器u2为同相放大器,r10、r24部分和电阻模块并联后的阻值为rx,那么ub就等于ua*(1+r9/rx),可以看出滑动电阻r24接入电压值的多少影响了rx,同时电阻模块中电阻r5、电阻r6、电阻r7及电阻r8(电阻r5、电阻r6、电阻r7及电阻r8的阻值不一样)哪一接入后rx也会变化,本技术中利用编码器sw2接入不同阻值的电阻r5、电阻r6、电阻r7以及电阻r8中任意一个或多项,就实现了对rx较大的调节,大调节后再利用滑动电阻r24进行小调节,从而达到调控输出电压ub的目的,利用编码器sw2接入不同阻值的电阻r5、电阻r6、电阻r7以及电阻r8中任意一个或多项不会受到温漂影响,而温漂对小阻值调节的滑动电阻r24影响较小,从而降低了温漂对输出电压ub的影响,提高了输出电压ub的精准度,更加符合要求。

11、本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。


技术特征:

1.低温漂干扰式传感器信号处理电路,其特征在于,包括:第一信号放大模块、第二放大模块、第三放大模块及第四放大模块;

2.根据权利要求1所述的低温漂干扰式传感器信号处理电路,其特征在于,第一放大模块包括:编码器sw1、电容组、电阻r1、电阻r2、电阻r3及放大器u1,电阻r1一端为第一放大模块的输入端,电阻r1另一端连接至电容组正极,电容组负极连接编码器sw1输入端,编码器sw1输出端c为第一放大模块输出端,电阻r1与电容组的接线点连接至电阻r3一端和放大器u1反相输入端,放大器u1输出端与电阻r3另一端均连接至编码器sw1输出端,放大器u1同相输入端与电阻r2一端连接,电阻r2另一端接地。

3.根据权利要求2所述的低温漂干扰式传感器信号处理电路,其特征在于,第三放大模块包括:电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电容c9、放大器u3、可控单刀多掷模块sw3、三极管q1、二极管d1以及二极管d2,电阻r12一端为第三放大模块输入端,电阻r12另一端连接电容c9正极、电阻r14一端以及电阻r15一端,电容c9负极以及电阻r14另一端接地,电阻r15另一端连接电阻r13一端,电阻r13另一端连接单刀多掷模块sw3的不动端,单刀多掷模块sw3的第一动端接地,单刀多掷模块sw3的第二动端通过电阻r16接地,单刀多掷模块sw3的第三动端连接至电阻r17一端,单刀多掷模块sw3的第三动端连接至放大器u3的反相输入端,电阻r17另一端连接三极管q1发射极,三极管q1发射极通过电阻r20接地,放大器u3的输出端通过电阻r18连接三极管q1基极,三极管q1集电极通过电阻r19连接至二极管d2阴极,二极管d2阳极连接至二极管d1阴极,二极管d1阳极用于连接至外界正极电源,三极管q1集电极为第三放大模块输出端。

4.根据权利要求3所述的低温漂干扰式传感器信号处理电路,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的低温漂干扰式传感器信号处理电路,其特征在于,电容组包括:电容c1、电容c2、电容c3、电容c4及电容c5,电阻r1与电阻r3的接线点连接至电容c1正极、电容c2正极、电容c3正极、电容c4正极及电容c1正极,电容c1阴极连接编码器sw1第一输入端,电容c2阴极连接编码器sw1第二输入端,电容c3阴极连接编码器sw1第三输入端,电容c4阴极连接编码器sw1第四输入端,编码器sw1输出端c连接电容c5阴极。

6.根据权利要求5所述的低温漂干扰式传感器信号处理电路,其特征在于,电阻模块包括:电阻r5、电阻r6、电阻r7及电阻r8,编码器sw2第一输入端连接电阻r5一端,编码器sw2第二输入端连接电阻r6一端,编码器sw2第三输入端连接电阻r7一端,编码器sw2第四输入端连接电阻r8一端,电阻r5另一端、电阻r6另一端、电阻r7另一端及电阻r8另一端均接地。


技术总结
本技术公开了一种低温漂干扰式传感器信号处理电路,包括:第一信号放大模块、第二放大模块、第三放大模块及第四放大模块;第一放大模块的输入端用于连接至外界传感器输出端,第一放大模块的输出端连接至第二放大模块的输入端,第二放大模块的输出端连接至第三放大模块的输入端,第三放大模块的输出端连接至第四放大模块的输入端;第二放大模块包括:放大器U2、编码器SW2、电容C6、电容C7、电容C8、电阻R4、电阻R9、电阻R10、电阻R11、滑动电阻R24及电阻模块。该低温漂干扰式传感器信号处理电路解决现有技术中因需要通过调节变阻器来调节分压大小而导致出现温漂影响输出信号不可靠的问题。

技术研发人员:杨星东
受保护的技术使用者:重庆埃森克测控技术有限公司
技术研发日:20240429
技术公布日:2024/12/17
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