一种绝对值输出传感器变送器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种绝对值输出传感器变送器，包括信号放大模块、信号滤波模块以及绝对值转换模块，所述信号放大模块前端与传感器连接，而后端与信号滤波模块连接，信号滤波模块再与绝对值转换模块连接；信号放大模块还连接有零点调整模块；在所述信号放大模块、信号滤波模块和绝对值转换模块有电源模块供电；本实用新型专利技术设计合理，布局巧妙，解决了工作在拉压双向模式下，控制系统只能接收正值信号的问题，同时本实用新还能够实现信号放大功能，低通滤波功能，绝对值输出功能，同时可通过电位器设定零点输出值和系统放大倍数，使用效果好。

A Transmitter for Absolute Output Sensor

【技术实现步骤摘要】
一种绝对值输出传感器变送器
本技术涉及一种信号处理系统，具体讲是一种绝对值输出传感器变送器。
技术介绍
随着工业4.0的发展步伐，各种自动化、智能化系统得到广泛应用，而实时测量传感器是系统的关键部件，作为最常用的一种测量部件，工作在拉压双向模式，但控制系统往往只能接收正值信号。
技术实现思路
因此，为克服上述不足，本技术在此提供一种设计合理，布局巧妙，解决了工作在拉压双向模式下，控制系统只能接收正值信号的问题，同时本实用新还能够实现信号放大功能，低通滤波功能，绝对值输出功能，同时可通过电位器设定零点输出值和系统放大倍数，使用效果好。本技术是这样实现的，构造一种绝对值输出传感器变送器，包括信号放大模块、信号滤波模块以及绝对值转换模块，所述信号放大模块前端与传感器连接，而后端与信号滤波模块连接，信号滤波模块再与绝对值转换模块连接；信号放大模块还连接有零点调整模块；在所述信号放大模块、信号滤波模块和绝对值转换模块有电源模块供电。优选的，所述绝对值转换模块由电阻R34、电阻R35、电阻R16、电阻R12、电阻R14、二节管组D1、运算放大器U3A和运算放大器U3B组成，当输入信号为电压在正值时二节管组D1上半部分二极管导通，电阻R34、电阻R16和运算放大器U3A组成反向比例放大电路，放大倍数为-1，电阻R12、电阻R14和运算放大器U3B组成反向比例放大电路，放大倍数也是-1，所以电路输出就等于输入信号；当输入信号为负电压时，二节管组D1下半部分导通，电阻R34、电阻R35和运算放大器U3A组成反向比例放大电路，再与电阻R16、电阻R12做减法运算，运算放大器U3B输入端信号电压为2/3，电阻R16、电阻R12、电阻R14和运算放大器U3B组成方向比例放大1/2，输出信号与输入信号相反。优选的，所述零点调整模块由电阻R9、电阻R10、电阻R11和运算放大器U4A组成-1倍反向比例放大电路，产生-5V电压源，并且由电阻R4、可调电位器W1、电阻R5组成分压电路，输出电压设定为-1.5V～1.5V，运算放大器U4B组成电压跟随器，使其输出阻抗减小，输出耦合到放大电路模块。本技术具有如下有益效果：本技术设计合理，布局巧妙，解决了工作在拉压双向模式下，控制系统只能接收正值信号的问题，同时本实用新还能够实现信号放大功能，低通滤波功能，绝对值输出功能，同时可通过电位器设定零点输出值和系统放大倍数，使用效果好。附图说明图1是本技术系统模块图；图2是本技术的电路图。具体实施方式下面将结合附图1-图2对本技术进行详细说明，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。如图1-图2所示，本技术在此提供一种绝对值输出传感器变送器，包括信号放大模块、信号滤波模块以及绝对值转换模块，所述信号放大模块前端与传感器连接，而后端与信号滤波模块连接，信号滤波模块再与绝对值转换模块连接；信号放大模块还连接有零点调整模块；在所述信号放大模块、信号滤波模块和绝对值转换模块有电源模块供电。在本实施例中，所述信号放大模块工作时，传感器信号进入变送器先经过由电阻R6、电阻R7、电容C2、电容C3、电容C1组成的低通RC滤波，将输入信号限制在1500Hz，运算放大器U1为差分输入的仪表放大电路，共模抑制比大于120dB，放大器输出基准电压来自于零点调整模块，消除了应变传感器零点不绝对为零的弊端。放大倍数由可调电位器W2和电阻R3设定，这里用到了可调电位器W2，目的是为适应不同传感器的不同灵敏度。在本实施例中，在所述信号滤波模块中，电阻R22、电容C15、电阻R21、电容C17与运算放大器U2A组成二阶低通滤波，R22=R21=100K，C15=C17=0.1uF，1/(100K*0.1uf)=100Hz，100Hz二阶低通滤波能满足大多数工业测量的速度需求。这里在运算放大器U2A输出端串联1K阻值的电阻（R1），增大输出阻抗，确保模块输出短路不至于损坏电路。在本实施例中，所述绝对值转换模块由电阻R34、电阻R35、电阻R16、电阻R12、电阻R14、二节管组D1、运算放大器U3A和运算放大器U3B组成，当输入信号为电压在正值时二节管组D1上半部分二极管导通，电阻R34、电阻R16和运算放大器U3A组成反向比例放大电路，放大倍数为-1，电阻R12、电阻R14和运算放大器U3B组成反向比例放大电路，放大倍数也是-1，所以电路输出就等于输入信号；当输入信号为负电压时，二节管组D1下半部分导通，电阻R34、电阻R35和运算放大器U3A组成反向比例放大电路，再与电阻R16、电阻R12做减法运算，运算放大器U3B输入端信号电压为2/3，电阻R16、电阻R12、电阻R14和运算放大器U3B组成方向比例放大1/2，输出信号与输入信号相反。在本实施例中，所述零点调整模块由电阻R9、电阻R10、电阻R11和运算放大器U4A组成-1倍反向比例放大电路，产生-5V电压源，并且由电阻R4、可调电位器W1、电阻R5组成分压电路，输出电压设定为-1.5V～1.5V，运算放大器U4B组成电压跟随器，使其输出阻抗减小，输出耦合到放大电路模块。在本实施例中，所述电源模块没有采用一级级降压实现6V和5V，而是先降压到5V，再升压到6V，这样做的目的是做到供电范围更宽，6V～26V都能是变送器正常工作。组成的buck减压电源，效率更高，发热更小，更节能，工作频率设定在更高的1.2mHz，使电源纹波极低；Boost升压电路工作在1.2mHz，转换效率高达97%，发热极低，消除整个变送器的温度影响源，Boost升压电路输出开关信号通过电容C7及二节管D12、二节管D14产生负电压-6V。绝对值变送器先经由信号放大模块，耦合零点调整模块输出后，再经过信号滤波模块处理，最后绝对值转换模块，将负向信号转换为正向，输出到控制系统，电源部分为整个系统提供稳定可靠的工作电源。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技术。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，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝对值输出传感器变送器，其特征在于：包括信号放大模块、信号滤波模块以及绝对值转换模块，所述信号放大模块前端与传感器连接，而后端与信号滤波模块连接，信号滤波模块再与绝对值转换模块连接；信号放大模块还连接有零点调整模块；在所述信号放大模块、信号滤波模块和绝对值转换模块有电源模块供电。

【技术特征摘要】
1.一种绝对值输出传感器变送器，其特征在于：包括信号放大模块、信号滤波模块以及绝对值转换模块，所述信号放大模块前端与传感器连接，而后端与信号滤波模块连接，信号滤波模块再与绝对值转换模块连接；信号放大模块还连接有零点调整模块；在所述信号放大模块、信号滤波模块和绝对值转换模块有电源模块供电。2.根据权利要求1所述一种绝对值输出传感器变送器，其特征在于：所述绝对值转换模块由电阻R34、电阻R35、电阻R16、电阻R12、电阻R14、二节管组D1、运算放大器U3A和运算放大器U3B组成，当输入信号为电压在正值时二节管组D1上半部分二极管导通，电阻R34、电阻R16和运算放大器U3A组成反向比例放大电路，放大倍数为-1，电阻R12、电阻R14和运算放大器U3B组成反向比例放大电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨星东，
申请(专利权)人：重庆伟志测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50