力觉传感器检测电路制造技术

力觉传感器检测电路，连接力觉传感器和上位机单元，将力觉传感器的电流信号转换为数字信号并传至上位机单元，其特征在于：包括用于放大力觉传感器电流信号的信号放大电路以及将电流信号转换为数字信号并传输至上位机单元的A/D转换芯片，信号放大电路连接力觉传感器的信号线路接口P4和A/D转换芯片的信号输入端，A/D转换芯片的信号输出端与上位机单元连接，信号放大电路包括多级依次连接的运算放大电路。本实用新型专利技术实现稳压、高效和高精度的信号转换，形成高精度的数字信号，提高电流信号检测的灵敏度，保证上位机能有效并准确读取力觉传感器传输的实时感应值。觉传感器传输的实时感应值。觉传感器传输的实时感应值。

【技术实现步骤摘要】
力觉传感器检测电路


[0001]本技术涉及一种力觉传感器检测电路，属于传感器信号采集


技术介绍

[0002]通常用力觉传感器直接检测力，力觉传感器按输出的类型可以分为直接输出型和间接输出型；传感器靠弹性体承载力，在外力的作用下，产生弹性形变，再利用各种测力检测电路转换和推算出该组合力的大小。为了增加力觉传感器的通用性和普适性，通常将力觉敏感元件放置前端，将力的大小转换为电流的变化直接输出，称之为直接输出型。针对高精度的力觉传感器，尤其在多维外力的作用下，传感器前端的敏感元件可感知到外界的作用力，并将该力的大小以物理弹性形变的方式转换为电流的变化，但该电流的变化为微弱的模拟信号，上位机端无法识别和正确读取，需要设计一种能够实现高精度电流信号转换为数字信号的电路，电路需要高效、精确的实现电流信号转换为数字信号，且具有良好的稳定性，可靠性高，具有一定的应用价值。

技术实现思路

[0003]本技术提供的力觉传感器检测电路，实现稳压、高效和高精度的信号转换，形成高精度的数字信号，提高电流信号检测的灵敏度，保证上位机能有效并准确读取力觉传感器传输的实时感应值。
[0004]为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0005]力觉传感器检测电路，连接力觉传感器和上位机单元，将力觉传感器的电流信号转换为数字信号并传至上位机单元，其特征在于：包括用于放大力觉传感器电流信号的信号放大电路以及将电流信号转换为数字信号并传输至上位机单元的A/D转换芯片，信号放大电路连接力觉传感器的信号线路接口P4和A/D转换芯片的信号输入端，A/D转换芯片的信号输出端与上位机单元连接，信号放大电路包括多级依次连接的运算放大电路。
[0006]优选的，力觉传感器的信号线路接口P4具有用于连接+5V2电源为力觉传感器供电的引脚1、与信号放大电路连接用于电流信号输出的引脚2和用于接地的引脚3。
[0007]优选的，信号放大电路包括与信号线接口P4连接的一级运算放大电路和与一级运算放大电路连接的二级运算放大电路，二级运算放大电路连接A/D转换芯片的信号输入端。
[0008]优选的，一级运算放大电路包括一级LM358AN集成运算放大器、电容C25和电阻R39,一级LM358AN集成运算放大器的同向输入端5与信号线路和接口P4连接，且并联电容C25和电阻R39后接地，一级LM358AN集成运算放大器的反向输入端6连接一级LM358AN集成运算放大器的输出端7引入反馈信号，一级LM358AN集成运算放大器外接+12V电源电源并接地。
[0009]优选的，二级运算放大电路通过电阻R37和电阻R38与一级运算放大电路连接，一级LM358AN集成运算放大器的输出端7依次串联电阻R37和电阻R38,二级运算放大电路包括二级LM358AN集成运算放大器、电容C23和电容C24,电阻R38与二级LM358AN集成运算放大器
的同向输入端3连接，且电阻R38并联电容C23且与二级LM358AN集成运算放大器的反向输入端2连接，二级LM358AN集成运算放大器的同向输入端3并联电容C24并接地，二级LM358AN集成运算放大器的反向输入端2连接二级LM358AN集成运算放大器的输出端1引入反馈信号，二级LM358AN集成运算放大器的输出端1与A/D转换芯片的信号输入端连接，二级LM358AN集成运算放大器外接+12V电源并接地。
[0010]优选的，所述的A/D转换芯片具有与信号放大电路连接的信号输入端IN+、接地的保护端IN
‑
和GND、基准电压输入端Vref、与+5V2供电电源连接对A/D转换芯片供电的供电端VCC、与上位机单元连接的信号输出端ADDATA、用于控制芯片采样频率的时钟输入端ADCLK和片选端/低功能模式选择端ADCS2。
[0011]优选的，基准电压输入端Vref串联电阻R54后与外接+12V电源连接，并通过二级管U18稳压后接地。
[0012]优选的，A/D转芯片为ADS1286芯片。
[0013]本技术的有益效果：
[0014]本技术的力觉传感器检测电路连接力觉传感器和上位机单元，将力觉传感器的电流信号转换为数字信号并传至上位机单元，其中用信号放大电路将力觉传感器的电流信号放大并剔除其中的干优信号传输至A/D转换芯片上，A/D转换芯片将接收到的电流信号转换为数字信号再传输至上位机单元中，信号放大电路包括多级依次连接的运算放大电路，微弱的电流信号经数次放大且滤波后形成稳定且清晰的电流信号，使电流信号能被A/D转换芯片有效接收并传换，形成高精度的数字信号，提高电流信号检测的灵敏度，保证上位机能有效并准确读取力觉传感器传输的实时感应值。
[0015]信号放大电路中采用多级集成运算放大器依次连接，实现电流信号放大后的输入输出，信号的传输速度快，且相邻的集成运算放大器之间通过电阻连接稳压，信号传输稳定，形成速度快稳定性高的信号放大电路，信号的放大传输稳定快速。A/D转换芯片用基准电压输入端Vref串联电阻R54后与外接+12V电源连接，并通过二级管U18稳压后接地，形成有效的基准电压，保证A/D转换芯片的电压稳定性，实现稳压、高效和高精度的信号转换。
附图说明
[0016]图1为本技术的力觉传感器检测电路的结构框图。
[0017]图2为力觉传感器检测电路的电路示意图。
[0018]图3基准电压输入端Vref与外接+12V电源连接并稳压接压的电路示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合图1至图3对本技术的实施例做详细说明。
[0020]力觉传感器检测电路，连接力觉传感器和上位机单元，将力觉传感器的电流信号转换为数字信号并传至上位机单元，其特征在于：包括用于放大力觉传感器电流信号的信号放大电路以及将电流信号转换为数字信号并传输至上位机单元的A/D转换芯片，信号放大电路连接力觉传感器的信号线路接口P4和A/D转换芯片的信号输入端，A/D转换芯片的信号输出端与上位机单元连接，信号放大电路包括多级依次连接的运算放大电路。
[0021]以上所述的力觉传感器检测电路连接力觉传感器和上位机单元，将力觉传感器的
电流信号转换为数字信号并传至上位机单元，其中用信号放大电路将力觉传感器的电流信号放大并剔除其中的干优信号传输至A/D转换芯片上，A/D转换芯片将接收到的电流信号转换为数字信号再传输至上位机单元中，信号放大电路包括多级依次连接的运算放大电路，微弱的电流信号经数次放大且滤波后形成稳定且清晰的电流信号，使电流信号能被A/D转换芯片有效接收并传换，形成高精度的数字信号，提高电流信号检测的灵敏度，保证上位机能有效并准确读取力觉传感器传输的实时感应值。
[0022]其中，力觉传感器的信号线路接口P4具有用于连接+5V2电源为力觉传感器供电的引脚1、与信号放大电路连接用于电流信号输出的引脚2和用于接地的引脚3。力觉传感器的引脚1从+5V2电源取电为力觉传感器供电，接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.力觉传感器检测电路，连接力觉传感器和上位机单元，将力觉传感器的电流信号转换为数字信号并传至上位机单元，其特征在于：包括用于放大力觉传感器电流信号的信号放大电路以及将电流信号转换为数字信号并传输至上位机单元的A/D转换芯片，信号放大电路连接力觉传感器的信号线路接口P4和A/D转换芯片的信号输入端，A/D转换芯片的信号输出端与上位机单元连接，信号放大电路包括多级依次连接的运算放大电路。2.根据权利要求1所述的力觉传感器检测电路，其特征在于：力觉传感器的信号线路接口P4具有用于连接+5V2电源为力觉传感器供电的引脚1、与信号放大电路连接用于电流信号输出的引脚2和用于接地的引脚3。3.根据权利要求1所述的力觉传感器检测电路，其特征在于：信号放大电路包括与信号线接口P4连接的一级运算放大电路和与一级运算放大电路连接的二级运算放大电路，二级运算放大电路连接A/D转换芯片的信号输入端。4.根据权利要求3所述的力觉传感器检测电路，其特征在于：一级运算放大电路包括一级LM358AN集成运算放大器、电容C25和电阻R39, 一级LM358AN集成运算放大器的同向输入端5与信号线路和接口P4连接，且并联电容C25和电阻R39后接地，一级LM358AN集成运算放大器的反向输入端6连接一级LM358AN集成运算放大器的输出端7引入反馈信号，一级LM358AN集成运算放大器外接+12V电源电源并接地。5.根据权利要求4所述的力觉传感器检测电路，其特征在于：二级运算放大电路通过电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海龙，吴海波，杨利，南向曈，
申请(专利权)人：湖南铁道职业技术学院，
类型：新型
国别省市：