一种用于风洞应变天平信号测量的前置放大器制造技术

技术编号:11836311 阅读:109 留言:0更新日期:2015-08-06 00:20
本实用新型专利技术公开了一种用于风洞应变天平信号测量的前置放大器,所述风洞应变天平信号基于设置在风洞中的应变天平产生,包括:放大电路板,其具有8个信号放大通道,且每个通道均设置有对所述测量信号进行放大的调理电路;直通电路板,其具有8个信号直通通道;其中,所述放大电路板、直通电路板上还分别设置有用于连接至应变天平的输入连接器P1、用于连接至数据采集终端的输出连接器P2。本实用新型专利技术提供一种用于风洞应变天平信号测量的前置放大器,其使得具有测量精度高、抗干扰能力强、安全系数更高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术设及一种对风洞应变天平信号测量使用的放大器。更具体地说,本实 用新型设及一种用于风洞应变天平信号测量的前置放大器
技术介绍
目前的现有技术书中,风洞试验天平信号测量采用的方法和设备主要有两种,其 中一种是采用前置放大器结合后端数据采集终端进行测量,另外一种是直接通过后端数据 采集终端来实现信号的放大、滤波、采集测量。 但是现有的测量设置测量精度不高、抗干扰能力不强。随着国家风洞试验高、精、 尖技术的不断发展,对风洞试验测试功能和性能要求越来越高,对测试设备的要求也越来 越高,W往的测试手段已远远不能满足高性能风洞试验的要求,已跟不上科技快速的发展 步伐。
技术实现思路
本技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明 的优点。 本技术还有一个目的是提供提供一种用于风洞应变天平信号测量的前置放 大器,其使得具有测量精度高、抗干扰能力强、安全系数更高的优点。 本技术还有一个目的是提供一种前置放大器的校准方法,提高后期数据采集 终端的测量精度。 本技术还有一个目的是通过前置放大器测量风洞应变天平信号的测量方法, 其基于对前置放大器各放大信号通道的校准,W实现最终测量结果更加精确的目的。[000引为了实现根据本技术的该些目的和其它优点,提供了一种用于风洞应变天 平信号测量的前置放大器,所述风洞应变天平信号基于设置在风洞中的应变天平产生,包 括: 放大电路板,其具有8个信号放大通道,且每个通道均设置有对所述测量信号进 行放大的调理电路; 直通电路板,其具有8个信号直通通道; 其中,所述放大电路板、直通电路板上还分别设置有用于连接至应变天平的输入 连接器P1、用于连接至数据采集终端的输出连接器P2。 优选的是,其中,所述调理电路包括:输入放大电路,其与所述应变天平的信号输出端连接,用W对接收的应变天平电 压信号进行高频滤波放大后输出单端电压信号;低通有源滤波电路,其与所述输入放大电路连接,用W对接收到的单端电压信号 中的测量噪声进行降低后输出; 差分输出电路,其与所述低通有源滤波电路连接,用W将接收到的经降噪处理后 单端电压信号进行两倍放大并转换成差分信号输出。 优选的是,其中,所述输入放大电路包括仪表放大器W及电连接至其输入端的阻 容滤波电路,所述阻容滤波电路的输入端与应变天平的信号输出端连接,所述仪表放大器 由单片集成巧片U1和增益电阻Rg组成增益为100的放大电路。 优选的是,其中,所述低通有源滤波电路的输入端与所述仪表放大器的输出端连 接,且所述低通有源滤波电路为10化的四阶己特沃斯低通滤波器,所述四阶己特沃斯低通 器由两个串联的二阶己特沃斯低通滤波电路组成。[001引优选的是,其中,所述差分输出电路由两个并联至所述低通滤波电路输出端的同 向运算放大器U3A和反向运算放大器U3B组成,W实现单端到差分的转换W及两倍的放大。 优选的是,其中,所述应变天平为六分量的应变天平构成的全桥电路,所述全桥电 路的信号输出端、供电端分别通过输入连接器P1与放大电路板、直通电路板通信连接,所 述信号输出端包括向各通道输出差分电压信号的正端Vin+和负端VIN-,所述供电端包括 全桥电路的正端VCC和负端AGND。 优选的是,其中,所述输入连接器P1、输出连接器P2连接端的内壁具有间隔距离 不同的两个凹槽,其中 所述输入连接器P1为应变天平信号测量提供输入接口,其包括与放大电路板连 接的第一输入连接器Xsl和直通电路板连接的第二输入连接器Xs2,其内分别设置被测天 平信号各通道输入引脚,被测天平桥压输入、反馈引脚W及接地引脚,所述第二输入连接器 Xs2内还设置有放大供电输入引脚; 所述输出连接器P2为数据采集终端提供信号输出接口,其包括放大端输出连接 器XS3和直通端输入连接器Xs4,其内分别设置有各通道信号输出引脚,被测天平桥压输 入、反馈引脚W及接地引脚。 优选的是,其中,还包括设置在所述放大电路板、直通电路板外侧W实现其与其它 机构电气隔离的绝缘隔离板。 本技术至少包括W下有益效果;其一,本技术中的前置放大器,由于其集 成了放大电路板和直通电路板在一个装置上,由于采用了 8通道直通电路连接,使该装置 既具有后端兼容老采集系统的特点,同时信号定义与放大通道定义相同,该样有利于在天 平端和采集端与放大电路板共用电缆;因其实现一个装置同时具有放大和直通的功能,具 有兼容性好的有益效果。 其二,本技术在应用该前置放大器进行风洞试验测量时,由于其调理电路采 用了高精度放大电路、滤波电路W及差分输出电路,采用固定放大倍数,减少了电路的复 杂性,使测量具有非常高的测量精度、测量可行性和稳定性、测量抗干扰性W及传输抗干扰 性。 本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过 对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。【附图说明】 图1为本技术的一个实施例中前置放大器的结构示意图;[002引图2为本技术的一个实施例中调理电路的结构示意图; 图3为本技术的另一个实施例中应变天平的结构示意图; 图4为本技术的另一个实施例中输入连接器的结构示意图; 图5为本技术的另一个实施例中输出连接器的结构示意图; 图6为本技术的另一个实施例中输入、输出连接器引脚槽的结构示意图。【具体实施方式】 下面结合附图对本技术做进一步的详细说明,W令本领域技术人员参照说明 书文字能够据W实施。 应当理解,本文所使用的诸如"具有"、"包含及"包括"术语并不配出一个或多 个其它元件或其组合的存在或添加。 图1示出了根据本技术的一种用于风洞应变天平信号测量的前置放大器的 实现方式,所述风洞应变天平信号基于设置在风洞中的应变天平产生,包括: 放大电路板1,其具有8个信号放大通道,且每个通道均设置有对所述测量信号进 行放大的调理电路110,其每个放大信号通道中调理电路的电路原理和结构都一样,均由 200倍固定放大倍数电路、4阶己特沃斯低通滤波器、差分输出电路、电源电路组成。其200 倍固定放大倍数电路采用最新技术的超高精度、越低漂移的仪表放大器实现100倍放大, 通过设置增益电阻设置放大倍数,电阻也采用0.02%的精度、2化pm温度漂移的高精度电 阻;其4阶己特沃斯低通滤波器电路采用高精度电阻和高精度双运算放大器实现,滤波截 止频率10H(-3地);其差分输出电路也采用高精度双运算放大器构成,一路实现跟随,一路 实现反相,该样就构成差分输出,同时实现2倍放大,整个电路就实现200倍放大;其电源电 路是取外部供电,通过滤波后给天平应变电桥的供电电路W及用于采集补偿的桥压反馈电 路。所述放大电路板用于为应变天平提供桥压,并反馈应变天平桥压到数据采集终端,最后 将应变天平信号放大、滤波后送给数据采集终端进行A/D转换,同时在进行风洞试验测量 时,由于采用了高精度放大电路、滤波电路W及差分输出电路,采用固定放大倍数,减少了 电路的复杂性,使测量具有非常高的测量精度、测量可行性和稳定性、测量抗干扰性W及传 输抗干扰性; 直通电路板2,其具有8个信号直通通道,所述直通电路板用于为应变天平提供桥 压,反馈应变天平桥压到数据采集终端进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于风洞应变天平信号测量的前置放大器,所述风洞应变天平信号基于设置在风洞中的应变天平产生,其特征在于,包括:放大电路板,其具有8个信号放大通道,且每个通道均设置有对所述测量信号进行放大的调理电路;直通电路板,其具有8个信号直通通道;其中,所述放大电路板、直通电路板上还分别设置有用于连接至应变天平的输入连接器P1、用于连接至数据采集终端的输出连接器P2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张永王国金
申请(专利权)人:四川迈迪测控技术有限公司
类型:新型
国别省市:四川;51

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