本实用新型专利技术提供一种传感器信号的浮空差分放大系统，属于传感器信号处理技术领域。所述浮空差分放大系统包括依次连接在电压输出型传感器的输出侧与差分模数转换器的输入侧之间的前置放大单元和主放大单元。其中，前置放大单元为输入和输出均为浮空模式的全差分自举跟随放大电路，主放大单元为输入和输出均为浮空模式的全差分放大电路。根据本实用新型专利技术，能够解决现有电磁流量传感器因设置接地件而影响自身测量的可靠性和稳定性的问题。而影响自身测量的可靠性和稳定性的问题。而影响自身测量的可靠性和稳定性的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种传感器信号的浮空差分放大系统
[0001]本技术属于传感器信号处理
，更具体地，涉及一种传感器信号的浮空差分放大系统。
技术介绍
[0002]电磁流量计是应用电磁感应原理，根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。现有的电磁流量计主要由电磁流量传感器和电磁流量转换器两部分组成。其中，电磁流量传感器是根据法拉第电磁感应定律设计的，在测量管轴线和磁场磁力线相互垂直的管壁上安装一对检测电极，当导电液体沿测量管在交变磁场中以与磁力线成垂直的方向运动时，导电液体切割磁力线产生感应电动势，此感应电动势由测量管上的两个检测电极检出并以差分电压信号的形式输出。而电磁流量转换器又可分为信号处理电路和模数转换电路两部分，信号处理电路主要用于对电磁流量传感器输出的差分电压信号进行放大、信噪比提高以及有用信号分量提取的操作，模数转换电路用于将信号处理电路输出的处理后的电压信号由模拟信号转换为数字信号。
[0003]现有电磁流量传感器的差分输出电压信号的获取过程为：将导电液体作为参考基准地，将两个检测电极之间的与导电流体流速成比例的电压差通过两个检测电极进行电阻分压，以形成差分电压信号并输出至信号处理电路。由此可知，与导电流体相接触的参考基准地电位的稳定和可靠对于电磁流量传感器的检测精度是至关重要的。因此，在实际应用中，通常在电磁流量计的测量管的两端设置接地件，以获得稳定可靠的参考基准地电位。然而，由于接地件自身的可靠性和稳定性无法得到保证，这种通过设置接地件来获得参考基准地电位的方式可能会对电磁流量传感器的测量造成不良影响。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于解决现有电磁流量传感器因设置接地件而影响自身测量的可靠性和稳定性的问题。
[0005]为了实现上述目的，本技术提供一种传感器信号的浮空差分放大系统，该浮空差分放大系统包括依次连接在电压输出型传感器的输出侧与差分模数转换器的输入侧之间的前置放大单元和主放大单元，所述前置放大单元为输入和输出均为浮空模式的全差分自举跟随放大电路，所述主放大单元为输入和输出均为浮空模式的全差分放大电路。
[0006]作为可选的是，所述前置放大单元包括第一自举跟随放大电路和第二自举跟随放大电路；
[0007]所述第一自举跟随放大电路的正电位输入端与所述电压输出型传感器的正电位输出端相连，所述第一自举跟随放大电路的参考电位输入端接入电源地，所述第一自举跟随放大电路的正电位输出端与所述主放大单元的正电位输入端相连；
[0008]所述第二自举跟随放大电路的负电位输入端与所述电压输出型传感器的负电位输出端相连，所述第二自举跟随放大电路的参考电位输入端接入所述电源地，所述第二自
举跟随放大电路的负电位输出端与所述主放大单元的负电位输入端相连。
[0009]作为可选的是，所述第一自举跟随放大电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C3和运算放大器U1；
[0010]所述电容C1的第一端为所述第一自举跟随放大电路的正电位输入端，所述电容C1的第二端同时与所述运算放大器U1的同相输入端和所述电阻R1的第一端相连；
[0011]所述电阻R1的第二端同时与所述电阻R2的第一端和所述电阻R3的第一端相连；
[0012]所述电阻R2的第二端为所述第一自举跟随放大电路的参考电位输入端；
[0013]所述电阻R3的第二端同时与所述运算放大器U1的反相输入端、所述电阻R4的第一端和所述电容C3的第一端相连；
[0014]所述运算放大器U1的输出端、所述电阻R4的第二端与所述电容C3的第二端的公共端为所述第一自举跟随放大电路的正电位输出端。
[0015]作为可选的是，所述第二自举跟随放大电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C2、电容C4和运算放大器U2；
[0016]所述电容C2的第一端为所述第二自举跟随放大电路的负电位输入端，所述电容C2的第二端同时与所述运算放大器U2的同相输入端和所述电阻R5的第一端相连；
[0017]所述电阻R5的第二端同时与所述电阻R6的第一端和所述电阻R7的第一端相连；
[0018]所述电阻R6的第二端为所述第二自举跟随放大电路的参考电位输入端；
[0019]所述电阻R7的第二端同时与所述运算放大器U2的反相输入端、所述电阻R8的第一端和所述电容C4的第一端相连；
[0020]所述运算放大器U2的输出端、所述电阻R8的第二端与所述电容C4的第二端的公共端为所述第二自举跟随放大电路的负电位输出端。
[0021]作为可选的是，所述前置放大单元还包括电阻R9；
[0022]所述电阻R2的第二端与所述电阻R6的第二端的公共端通过所述电阻R9接入保护地。
[0023]作为可选的是，所述主放大单元包括第一放大电路和第二放大电路；
[0024]所述第一放大电路的正电位输入端为所述主放大单元的正电位输入端，所述第一放大电路的参考电位输入端接入所述电源地，所述第一放大电路的正电位输出端与所述差分模数转换器的正电位输入端相连；
[0025]所述第二放大电路的负电位输入端为所述主放大单元的负电位输入端，所述第二放大电路的参考电位输入端接入所述电源地，所述第二放大电路的负电位输出端与所述差分模数转换器的负电位输入端相连。
[0026]作为可选的是，所述第一放大电路包括电阻R10、电阻R11、电容C5和运算放大器U3；
[0027]所述电阻R10的第一端为所述第一放大电路的正电位输入端，所述电阻R10的第二端同时与所述电阻R11的第一端、所述电容C5的第一端和所述运算放大器U3的反相输入端相连；
[0028]所述运算放大器U3的同相输入端为所述第一放大电路的参考电位输入端；
[0029]所述电阻R11的第二端、所述电容C5的第二端与所述运算放大器U3的输出端的公共端为所述第一放大电路的正电位输出端。
[0030]作为可选的是，所述第二放大电路包括电阻R12、电阻R13、电容C6和运算放大器U4；
[0031]所述电阻R12的第一端为所述第二放大电路的负电位输入端，所述电阻R12的第二端同时与所述运算放大器U4的反相输入端、所述电阻R13的第一端和所述电容C6的第一端相连；
[0032]所述运算放大器U4的同相输入端为所述第二放大电路的参考电位输入端；
[0033]所述运算放大器U4的输出端、所述电阻R13的第二端与所述电容C6的第二端的公共端为所述第二放大电路的负电位输出端。
[0034]作为可选的是，所述差分模数转换器包括模数转换器芯片U5、电容C7和电容C8；
[0035]所述电容C7的第一端与所述模数转换器芯片U5的正电位输入引脚的公共端为所述差分模数转换器的正电位输入端；
[0036]所述电容C8的第一端与所述模数转换器芯片U5的负电位输入引脚的公共端为所述差分模数转换器的负电位输入端本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种传感器信号的浮空差分放大系统，包括依次连接在电压输出型传感器的输出侧与差分模数转换器的输入侧之间的前置放大单元和主放大单元，其特征在于，所述前置放大单元为输入和输出均为浮空模式的全差分自举跟随放大电路，所述主放大单元为输入和输出均为浮空模式的全差分放大电路。2.根据权利要求1所述的浮空差分放大系统，其特征在于，所述前置放大单元包括第一自举跟随放大电路和第二自举跟随放大电路；所述第一自举跟随放大电路的正电位输入端与所述电压输出型传感器的正电位输出端相连，所述第一自举跟随放大电路的参考电位输入端接入电源地，所述第一自举跟随放大电路的正电位输出端与所述主放大单元的正电位输入端相连；所述第二自举跟随放大电路的负电位输入端与所述电压输出型传感器的负电位输出端相连，所述第二自举跟随放大电路的参考电位输入端接入所述电源地，所述第二自举跟随放大电路的负电位输出端与所述主放大单元的负电位输入端相连。3.根据权利要求2所述的浮空差分放大系统，其特征在于，所述第一自举跟随放大电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C3和运算放大器U1；所述电容C1的第一端为所述第一自举跟随放大电路的正电位输入端，所述电容C1的第二端同时与所述运算放大器U1的同相输入端和所述电阻R1的第一端相连；所述电阻R1的第二端同时与所述电阻R2的第一端和所述电阻R3的第一端相连；所述电阻R2的第二端为所述第一自举跟随放大电路的参考电位输入端；所述电阻R3的第二端同时与所述运算放大器U1的反相输入端、所述电阻R4的第一端和所述电容C3的第一端相连；所述运算放大器U1的输出端、所述电阻R4的第二端与所述电容C3的第二端的公共端为所述第一自举跟随放大电路的正电位输出端。4.根据权利要求3所述的浮空差分放大系统，其特征在于，所述第二自举跟随放大电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C2、电容C4和运算放大器U2；所述电容C2的第一端为所述第二自举跟随放大电路的负电位输入端，所述电容C2的第二端同时与所述运算放大器U2的同相输入端和所述电阻R5的第一端相连；所述电阻R5的第二端同时与所述电阻R6的第一端和所述电阻R7的第一端相连；所述电阻R6的第二端为所述第二自举跟随放大电路的参考电位输入端；所述电阻R7的第二端同时与所述运算放大器U2的反相输入端、所述电阻R8的第一端和所述电容C4的第一端相连；所述运算放大器U2的输出端、所述电阻R8的第二端与所述电容C4的第二端的公共端为所述第二自...
【专利技术属性】
技术研发人员：马中元，贾锡兴，马博，
申请(专利权)人：源测自控技术上海有限公司，
类型：新型
国别省市：
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