电子测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电子测量装置，属于测量技术领域。该装置包括采集模块、放大模块、模数转换模块、滤波模块、峰值检测模块、整形模块、单片机和输出模块，放大模块的输入端与采集模块的输出端相连，放大模块的控制端与单片机相连，模数转换模块的输入端与放大模块的一个输出端相连，滤波模块的输入端与放大模块的另一输出端相连，滤波模块的控制端与单片机相连，滤波模块的两个输出端分别与峰值检测模块和整形模块的输入端相连，单片机的三个输入端分别与模数转换模块、峰值检测模块和整形模块的输出端相连，滤波模块包括多组带通滤波电路。本实用新型专利技术通过利用低功耗的单片机与硬件电路相结合的方式实现低功耗、高精度的测量需求。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量
，特别涉及一种电子测量装置。
技术介绍
现有的数字测量技术中，通常采用传感器将各种状态量，如流量、温度等非电信号转化为电信号，再对电信号进行处理，如根据交流信号的频率计算出对应的状态量从而达到测量的目的。为了保证测量精度，通常采用DSP (digital signal processor,数字信号处理器)芯片来实现信号处理。在实现本技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题DSP芯片功耗较大，通常需要外接较大的电源，且电源更换十分频繁，所以不便于应用在一些要求低功耗的场景下如远程的野外测量等。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本技术实施例提供了一种高精确低功耗的电子测量装置。所述技术方案如下一种电子测量装置包括用于采集状态参数的采集模块、放大模块、模数转换模块、 滤波模块、峰值检测模块、整形模块、单片机、和输出模块，所述放大模块的输入端与所述采集模块的输出端相连，所述放大模块的控制端与所述单片机相连，所述模数转换模块的输入端与所述放大模块的一个输出端相连，所述滤波模块的输入端与所述放大模块的另一输出端相连，所述滤波模块的控制端与所述单片机相连，所述滤波模块的两个输出端分别与所述峰值检测模块的输入端、和所述整形模块的输入端相连，所述单片机的三个输入端分别与所述模数转换模块的输出端、所述峰值检测模块的输出端、和所述整形模块的输出端相连，所述输出模块的输入端与所述单片机相连，所述滤波模块包括多组带通滤波电路。进一步地，所述采集模块为压电传感器、光敏传感器。进一步地，所述整形模块为非门整形电路。进一步地，所述单片机中存有频率值与待测状态量关系表。进一步地，所述输出模块为液晶显示器。本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过利用低功耗的单片机与硬件电路相结合的方式实现低功耗、高精度的测量需求。附图说明图1是本技术实施例提供的电子测量装置的结构图；图2是本技术实施例提供的电子测量装置的放大模块的电路图；图3是本技术实施例提供的电子测量装置的带通滤波电路的电路图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。参见图1，本实施例提供了一种电子测量装置，包括单片机101、采集模块102、放大模块103、模数转换模块104、滤波模块105、峰值检测模块106、整形模块107、和输出模块108。其中，放大模块103的输入端与采集模块102的输出端相连，放大模块103的控制端与单片机101相连，模数转换模块104的输入端与放大模块103的一个输出端相连，滤波模块105的输入端与放大模块103的另一输出端相连，滤波模块105的控制端与单片机101 相连，滤波模块105的两个输出端分别与峰值检测模块106的输入端、和整形模块107的输入端相连，单片机101的三个输入端分别与模数转换模块104的输出端、峰值检测模块106 的输出端、和整形模块107的输出端相连，输出模块108的输入端与单片机101相连，滤波模块105包括多组带通滤波电路。进一步地，本实施例中的单片机101中存有频率值与待测状态量关系表。进一步地，本实施例中的采集模块102可以为各种传感器，包括压电传感器、光敏传感器和温度传感器等。进一步地，如图2所示，本实施例中的放大模块103包括多个放大器A11、A12、A2、 A3、A4、多个电阻R11、R12、R21 ~ R24.R31 R34和数字电位计Rx。其中，放大器All的同相输入端和放大器A12的同相输入端与采集模块102相连，放大器All的反相输入端和放大器A12的反相输入端之间串联电阻R，放大器All的反相输入端与输出端之间串联电阻 R11，放大器All的输出端与放大器A2的反相输入端之间串联电阻R21，放大器A12的反相输入端与输出端之间串联电阻R12，放大器A12的输出端与放大器A2的同相输入端之间串联电阻R22，放大器A2的同相输入端串联电阻RM后接地，放大器A2的反相输入端与输出端之间串联电阻R23，放大器A2的输出端与放大器A3的反相输入端之间串联电阻R31，放大器A3的反相输入端串联电阻R32后接地，放大器A3的同相输入端依次串联电阻R33、电阻R34后与放大器A4的反相输入端相连，放大器A3的输出端串联数字电位计Rx后与放大器A4的反相输入端相连，放大器A4的同相输入端接地，放大器A4的输出端与电阻R33和电阻R34的连接点、模数转换模块104、和滤波模块105相连，数字电位计Rx的控制端与单片机101相连。单片机101通过控制电位计Rx的大小来调整放大模块103的放大倍数。进一步地，每组带通滤波电路由一个高通滤波电路和一个低通滤波电路级联组成。实际应用中会设置N组相邻通带间有一定重叠的滤波组覆盖整个被测信号的频带范围，单片机101决定选通哪一组带通滤波电路。更进一步地，如图3所示，本实施例中的每组带通滤波电路包括两个放大器A5和 A6、多个电阻 R1、R111、R112、R211、R211、R3 R6、多个电容 C11、C12、C21、C22。其中，电阻 Rl的一端连接放大模块103的输出端，电阻Rl的另一端连接电阻Rlll的一端、电阻R112 的一端、和电容Cll的一端，放大器A5的同相输入端连接电阻Rlll的另一端和电容C12的一端，电容C12的另一端连接电阻R112的另一端后接地，放大器A5的输出端连接电容Cll 的另一端、电容C21的一端、和电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接电阻R3的一端，电阻 R3的另一端连接放大器的反相输入端，电容C21的另一端连接电阻R211的一端和电容C22 的一端，放大器A6的同相输入端连接电容C22的另一端和电阻R212的一端，电阻R212的另一端连接电阻R5的一端和电阻R6的一端后接地，放大器A6的反相输入端连接电阻R5的另一端，放大器A6的输出端连接电阻R211的另一端、电阻R6的另一端、峰值检测模块106 的输入端、和整形模块107的输入端。不同带通滤波电路组的电路结构相同只是电子元件的具体参数不同，从而可以实现前述N组相邻通带间有一定重叠的滤波组。容易知道，带通滤波器组通过一组电开关组与单片机相连，从而单片机可以选通合适的带通滤波器进行滤波，此为本领域技术人员熟知，在此省略详细描述。进一步地，本实施例中的整形模块107可以是非门整形电路。进一步地，本实施例中的输出模块108可以是LCD (Liquid Crystal Display，液晶显不器)O下面结合图1说明本技术实施例的电子测量装置的工作过程及各模块的功能。采集模块102，用于采集状态参数，把各种状态量，比如温度、液体流量等转化为交流电信号。放大模块103，用于接收采集模块102输出的交流信号并把信号放大，放大倍数根据单片机101的控制指令选择。模数转换模块104，用于采样放大模块103的输出信号以获得实时的数字化电压值。滤波模块105，用于对放大后的信号进行带宽滤波，输出滤波后的信号给峰值检测模块106和整形模块107。峰值检测模块106，用于检测滤波模块105的输出信号的峰值，并把峰值参数输出给单片机101。整形模块107，用于对滤波模块105输本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．???一种电子测量装置，其特征在于，包括：用于采集状态参数的采集模块、放大模块、模数转换模块、滤波模块、峰值检测模块、整形模块、单片机、和输出模块，所述放大模块的输入端与所述采集模块的输出端相连，所述放大模块的控制端与所述单片机相连，所述模数转换模块的输入端与所述放大模块的一个输出端相连，所述滤波模块的输入端与所述放大模块的另一输出端相连，所述滤波模块的控制端与所述单片机相连，所述滤波模块的两个输出端分别与所述峰值检测模块的输入端、和所述整形模块的输入端相连，所述单片机的三个输入端分别与所述模数转换模块的输出端、所述峰值检测模块的输出端、和所述整形模块的输出端相连，所述输出模块的输入端与所述单片机相连，所述滤波模块包括多组带通滤波电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷海东，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：实用新型
国别省市：83