干扰信号滤波隔离电路及系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种结构简单、成本低、隔离效果佳的干扰信号滤波隔离电路及系统。本实用新型专利技术电路包括电源模块、信号隔离和调节模块（1）以及对隔离后的信号进行滤波处理的工频滤波模块（2）；其系统还包括与干扰信号滤波隔离电路（A）的信号输入端相连接的至少一个信号采集装置（4）、与干扰信号滤波隔离电路（A）的输出端相连接的信号采集板卡（5）以及与信号采集板卡（5）的输出端相连接的上位机（6）。本实用新型专利技术可应用于测试领域。

【技术实现步骤摘要】
干扰信号滤波隔离电路及系统
本技术涉及测试领域，尤其涉及一种应用于工业自动化测试行业中对测试设备的电机产生的干扰信号尤其是纹波信号进行滤波隔离的干扰信号滤波隔离电路和系统。
技术介绍
工业机器人或者工业测试设备中运用到电机并且需要实时控制电机完成相应的动作，进而完成相应的测试作业。但目前的电机干扰除了环境干扰，同时电机和控制电机的伺服在信号线上干扰都非常大。目前没有电机和伺服驱动器对自身输出的低噪干扰有特殊隔离方案。也有人使用PLC控制伺服带动机器动作，这种方式不存在上述低噪干扰的问题。但在未来的工业环境中，是需要在处理控制运动的同时对消耗类电子产品等进行测试的，并且测试周期很长。低噪的纹波干扰越大，机器衔并测试的应用越不容易测出产品的实际性能。如果采用手动测量的话，则存在测试成本高，产品精度应用非常差的问题。此外，越来越多的测试偏差要求灵敏度越高，对测试的精度要求也越来越高。目前对此类工业机器人运动过程中，和电机运行工作中产生的纹波去除，隔离方法没有标准的设备和方案。一般是使用线上加磁环滤波，或者简单的电路板加电感电容滤波。这导致最终低噪隔离效果不明显，测试数据差异非常大，不能直观的检测到被测物体的特性，也检测不出实际性能缺陷。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低、隔离效果佳的干扰信号滤波隔离电路，以及包含该电路的干扰信号滤波隔离系统，该系统成本低、体积小且便于提高测试精度。本技术所述干扰信号滤波隔离电路所采用的技术方案是，该电路设置于独立的板卡上，该电路包括用于为整块板卡供电的电源模块，用于对信号实现隔离和信号放大调节的信号隔离和调节模块，以及对隔离后的信号进行滤波处理的工频滤波模块，所述电源模块为所述信号隔离和调节模块和所述工频滤波模块供电，所述信号隔离和调节模块包括信号隔离电路和信号调节电路，所述工频滤波模块对所述信号调节电路处理后的信号进行滤波后输出。进一步地，所述电源模块包括前端电源和后端电源，所述前端电源为所述信号隔离和调节模块的隔离前部分供电，所述后端电源为所述信号隔离和调节模块的隔离后部分和所述工频滤波模块供电。再进一步地，所述信号隔离电路包括防过压过流电路和隔离IC，所述防过压过流电路的一端连接信号输入端，所述防过压过流电路包括限流电阻以及并联后共地的第六十八电容和第三二极管，所述限流电阻的一端与所述第六十八电容及所述第三二极管的非共地端连接，所述限流电阻的另一端与所述连接所述隔离IC的输入端。又进一步地，所述信号调节电路包括仪表放大器，所述仪表放大器的输入端与所述隔离IC的输出端相连接。此外，所述工频滤波模块包括第二运算放大器和第四运算放大器，所述第二运算放大器的输入端与所述信号调节电路的输出端相连接，所述第四运算放大器连接在所述第二运算放大器的两端，且所述第四运算放大器的输入端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第四运算放大器的输出端与所述第二运算放大器的输入端连接。更进一步地，所述前端电源包括依次连接的前端DC-DC模块、第十低压差稳压器和第七低压差稳压器，所述前端DC-DC模块、所述第十低压差稳压器和所述第七低压差稳压器分别输出不同的电压，所述后端电源包括依次连接的后端DC-DC模块和第十四低压差稳压器，所述后端DC-DC模块和所述第十四低压差稳压器分别输出不同的电压。另外，所述板卡上还设置有存储器，所述存储器连接在所述板卡的输出端的连接器上。含有上述电路的系统的技术方案为：该系统还包括与所述干扰信号滤波隔离电路的信号输入端相连接的至少一个信号采集装置、与所述干扰信号滤波隔离电路的输出端相连接的信号采集板卡以及与所述信号采集板卡的输出端相连接的上位机。本技术的有益效果是：通过所述信号隔离和调节模块的信号隔离电路可有效地隔离前端被设备中的电机的工作信号对设备的动力线和编码器的干扰，所述信号隔离和调节模块的信号调节电路则能对隔离后的信号进行按需放大，以便输出增强信号，避免由于信号弱而对测试结果造成影响；经过工频滤波模块将信号中的纹波滤除再输出；通过本技术的处理后，采集的测试信号可有效地隔离设备及电机产生的纹波信号干扰，从而可以获得更加准确的输入采集信号，进而精确地分析出被测产品的工作性能，且本技术可设置在任何具有信号输出的设备上，其体积小，无需对设备进行重新设计，易于实现，很好地解决了现有技术中点击干扰带来无法测试到高精度测试数据的困惑。附图说明图1是本技术电路的简易结构框图；图2是所述电源模块的前端电源的电路原理图；图3是所述电源模块的后端电源的电路原理图；图4是所述信号隔离和调节模块的电路原理图；图5是工频滤波模块的电路原理图；图6是本技术系统的简易结构框图；图7是本技术的具体实施例中述及的光学测试设备的简易结构框图；图8a是具体实施例中隔离输出测试信号的示波器波形图；图8b是具体实施例中不隔离输出测试信号的示波器波形图；图9a是具体实施例中采集板卡采集到的有纹波的信号数据图；图9b是具体实施例中采集板卡采集到的无纹波的信号数据图。具体实施方式如图1至图6所示，本技术中，其中的干扰信号滤波隔离电路A设置于独立的板卡上，该电路包括用于为整块板卡供电的电源模块，用于对信号实现隔离和信号放大调节的信号隔离和调节模块1，以及对隔离后的信号进行滤波处理的工频滤波模块2，所述电源模块为所述信号隔离和调节模块1和所述工频滤波模块2供电，所述信号隔离和调节模块1包括信号隔离电路和信号调节电路，所述工频滤波模块2对所述信号调节电路处理后的信号进行滤波后输出。具体地，所述电源模块包括前端电源和后端电源，所述前端电源为所述信号隔离和调节模块1的隔离前部分供电，所述后端电源为所述信号隔离和调节模块1的隔离后部分和所述工频滤波模块2供电。所述信号隔离电路包括防过压过流电路3和隔离ICU11，所述防过压过流电路3的一端连接信号输入端，所述防过压过流电路3包括限流电阻R46以及并联后共地的第六十八电容C68和第三二极管D3，所述限流电阻R46的一端与所述第六十八电容C68及所述第三二极管D3的非共地端连接，所述限流电阻R46的另一端与所述连接所述隔离ICU11的输入端。所述信号调节电路包括仪表放大器U12，所述仪表放大器U12的输入端与所述隔离ICU11的输出端相连接。所述工频滤波模块2包括第二运算放大器U2和第四运算放大器U4，所述第二运算放大器U2的输入端与所述信号调节电路的输出端相连接，所述第四运算放大器U4连接在所述第二运算放大器U2的两端，且所述第四运算放大器U4的输入端与所述第二运算放大器U2的输出端连接，所述第四运算放大器U4的输出端与所述第二运算放大器U2的输入端连接。所述前端电源包括依次连接的前端DC-DC模块U9、第十低压差稳压器U10和第七本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干扰信号滤波隔离电路，其特征在于：该电路设置于独立的板卡上，该电路包括/n用于为整块板卡供电的电源模块，/n用于对信号实现隔离和信号放大调节的信号隔离和调节模块（1），/n以及对隔离后的信号进行滤波处理的工频滤波模块（2），/n所述电源模块为所述信号隔离和调节模块（1）和所述工频滤波模块（2）供电，所述信号隔离和调节模块（1）包括信号隔离电路和信号调节电路，所述工频滤波模块（2）对所述信号调节电路处理后的信号进行滤波后输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种干扰信号滤波隔离电路，其特征在于：该电路设置于独立的板卡上，该电路包括
用于为整块板卡供电的电源模块，
用于对信号实现隔离和信号放大调节的信号隔离和调节模块（1），
以及对隔离后的信号进行滤波处理的工频滤波模块（2），
所述电源模块为所述信号隔离和调节模块（1）和所述工频滤波模块（2）供电，所述信号隔离和调节模块（1）包括信号隔离电路和信号调节电路，所述工频滤波模块（2）对所述信号调节电路处理后的信号进行滤波后输出。


2.根据权利要求1所述的干扰信号滤波隔离电路，其特征在于：所述电源模块包括前端电源和后端电源，所述前端电源为所述信号隔离和调节模块（1）的隔离前部分供电，所述后端电源为所述信号隔离和调节模块（1）的隔离后部分和所述工频滤波模块（2）供电。


3.根据权利要求2所述的干扰信号滤波隔离电路，其特征在于：所述信号隔离电路包括防过压过流电路（3）和隔离IC（U11），所述防过压过流电路（3）的一端连接信号输入端，所述防过压过流电路（3）包括限流电阻（R46）以及并联后共地的第六十八电容（C68）和第三二极管（D3），所述限流电阻（R46）的一端与所述第六十八电容（C68）及所述第三二极管（D3）的非共地端连接，所述限流电阻（R46）的另一端与所述连接所述隔离IC（U11）的输入端。


4.根据权利要求3所述的干扰信号滤波隔离电路，其特征在于：所述信号调节电路包括仪表放大器（U12），所述仪表放大器（U12）的输入端与所述隔离IC（U11）的输出端相连接。

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【专利技术属性】
技术研发人员：刘子龙，
申请(专利权)人：珠海市运泰利自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44