一种传感器功能自检电路制造技术

提供一种传感器功能自检电路，属于惯性仪表技术领域，包括波形发生电路、半波整流电路和检测输出电路3个分电路；所述波形发生电路输入端连接上位机的检测控制信号端，所述波形发生电路输出端连接传感器的电模拟频响输入端；所述半波整流电路的输入端连接传感器信号输出端，所述半波整流电路的输出端与检测输出电路的输入端连接，所述检测输出电路的输出为检测电压信号端。本电路较现用数字电路具有体积小、功耗低、检测准确、环境适应性强、可靠性高的突出优势，具有推广价值。具有推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种传感器功能自检电路


[0001]本专利技术属于惯性仪表
，具体涉及一种传感器功能自检电路，适用于具有电模拟频响功能的传感器。

技术介绍

[0002]在某些特殊场合，应用系统对产品提出了地面功能自检要求，即产品在执行飞行任务之前，上位机先向产品发出功能自检指令，要求产品按自身的功能正常与否输出对应的检测电压，进而了解产品的健康状态。现有技术中采用数字电路进行传感器功能自检，具有体积大，功耗高，检测准确性低，环境适应性差，检测不可靠的缺点。因此有必要提出改进。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题：提供一种传感器功能自检电路，本专利技术利用纯模拟电路实现传感器功能自检的功能，当上位机向产品发出检测控制信号后，本电路响应上位机的自检要求，输出表征加计功能正常与否的检测电压信号，即：当检测电压信号为要求值Vt时，说明产品功能正常，当其值为0时，说明产品故障；当检测控制信号置零后，检测电压信号也将置零。较数字电路具有体积小、功耗低、检测准确、环境适应性强、可靠性高的突出优势，具有推广价值。
[0004]本专利技术采用的技术方案：一种传感器功能自检电路，包括波形发生电路、半波整流电路和检测输出电路3个分电路；所述波形发生电路输入端连接上位机的检测控制信号端，所述波形发生电路输出端连接传感器的电模拟频响输入端；所述半波整流电路的输入端连接传感器信号输出端，所述半波整流电路的输出端与检测输出电路的输入端连接，所述检测输出电路的输出为检测电压信号端。
[0005]对上述技术方案的进一步限定，所述波形发生电路包括由电阻R1、电阻R2、电阻R3、光耦P1和P
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MOS管Q1组成的电源控制部分以及由电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2和LM555计时器组成的方波发生部分；其中，所述电阻R1串联于上位机的检测控制信号端与光耦P1的1端口，所述光耦P1的2端口与电源地相连，所述电阻R3串联于光耦P1的3端口与电源地之间，所述电阻R2串联于光耦P1的4端口与电源+之间，所述P
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MOS管Q1的源极接电源+、栅极接光耦P1的4端口、漏极接LM555计时器的8引脚，所述电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2和LM555计时器的连接与典型的555方波发生电路一致。
[0006]对上述技术方案的进一步限定，所述半波整流电路包括由电容C3、电阻R6、电阻R7、电阻R8和运算放大器A1组成的信号隔直放大部分以及由二极管D1、电阻R9、电容C4和运算放大器A2组成的半波整流部分；其中，所述电容C3串联于传感器输出信号端与电阻R6之间，所述电阻R6的另一端与运算放大器A1的反向输入端相连，所述电阻R8串联于运算放大器A1的正向输入端与电源地之间，所述电阻R7串联于运算放大器A1的反向输入端与输出端之间，所述二极管D1的正极接运算放大器A1的输出端，所述电阻R9串联于二极管D1的负极
与运算放大器A2的正向输入端之间，所述电容C4串联于运算放大器A2的正向输入端与电源地之间，所述运算放大器A2的反向输入端与输出端短接。
[0007]对上述技术方案的进一步限定，所述检测输出电路包括由电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、N
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MOS管Q2和P
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MOS管Q3组成的电源控制部分以及由电阻R14、电阻R15和运算放大器A3组成的分压跟随部分；其中，所述电阻R10串联于半波整流电路中运算放大器A2的输出端与N
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MOS管Q2的栅极之间，所述电阻R11串联于N
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MOS管Q2的栅极与电源地之间，所述电阻R13串联于N
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MOS管Q2的源极与电源地之间，所述N
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MOS管Q2的漏极与P
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MOS管Q3的栅极相连，所述电阻R12串联于P
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MOS管Q3的栅极与电源+之间，所述P
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MOS管Q3的源极接电源+、漏极接电阻R14，所述电阻R14的另一端接运算放大器A3的正向输入端，所述电阻R15串联于运算放大器A3的正向输入端与电源地之间，所述运算放大器A3的反向输入端与输出端短接，所述运算放大器A3的输出端即为检测电压信号端。
[0008]对上述技术方案的进一步限定，所述电阻R14、电阻R15均为低温漂电阻，所述电阻R14、电阻R15的阻值的温漂系数小于50ppm/℃而保证检测电压信号在环境温度变化时电压值的稳定。
[0009]本专利技术与现有技术相比的优点：
[0010]1、本方案使用纯模拟电路实现了一种传感器功能自检的功能，可响应检测控制信号，进而输出一个表征传感器功能正常与否的检测电压信号，当检测电压信号为要求值Vt时，说明产品功能正常，当其值为0时，说明产品故障。上位机可操作检测控制信号并采集检测电压信号，获得传感器功能正常与否的状态信息。本电路较以数字电路实现功能自检等其他方案具有体积小、功耗低、检测准确、环境适应性强、可靠性高的优点；
[0011]2、本方案设计原理简洁清晰，结构简单，元器件均可选用国产器件，摆脱进口器件限制，降低制造成本；适用于具有电模拟频响功能的传感器。
附图说明
[0012]图1为本专利技术中波形发生电路；
[0013]图2为本专利技术中半波整流电路；
[0014]图3为本专利技术中检测输出电路。
具体实施方式
[0015]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0017]请参阅图1
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3，详述本专利技术的实施例。
[0018]一种传感器功能自检电路，包括波形发生电路、半波整流电路和检测输出电路3个分电路；所述波形发生电路输入端连接上位机的检测控制信号端，所述波形发生电路输出端连接传感器的电模拟频响输入端；所述半波整流电路的输入端连接传感器信号输出端，所述半波整流电路的输出端与检测输出电路的输入端连接，所述检测输出电路的输出为检测电压信号端。
[0019]当上位机向产品发出检测控制信号(高电平有效)后，本电路中的波形发生电路响应上位机发出的检测控制信号，向传感器的电模拟频响输入端口注入固定频率、占空比50％的方波；传感器响应方波后，将在其信号输出端体现出来，半波整流电路分离出传感器输出信号中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器功能自检电路，其特征在于：包括波形发生电路、半波整流电路和检测输出电路3个分电路；所述波形发生电路输入端连接上位机的检测控制信号端，所述波形发生电路输出端连接传感器的电模拟频响输入端；所述半波整流电路的输入端连接传感器信号输出端，所述半波整流电路的输出端与检测输出电路的输入端连接，所述检测输出电路的输出为检测电压信号端。2.根据权利要求1所述的一种传感器功能自检电路，其特征在于：所述波形发生电路包括由电阻R1、电阻R2、电阻R3、光耦P1和P
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MOS管Q1组成的电源控制部分以及由电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2和LM555计时器组成的方波发生部分；其中，所述电阻R1串联于上位机的检测控制信号端与光耦P1的1端口，所述光耦P1的2端口与电源地相连，所述电阻R3串联于光耦P1的3端口与电源地之间，所述电阻R2串联于光耦P1的4端口与电源+之间，所述P
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MOS管Q1的源极接电源+、栅极接光耦P1的4端口、漏极接LM555计时器的8引脚，所述电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2和LM555计时器的连接与典型的555方波发生电路一致。3.根据权利要求2所述的一种传感器功能自检电路，其特征在于：所述半波整流电路包括由电容C3、电阻R6、电阻R7、电阻R8和运算放大器A1组成的信号隔直放大部分以及由二极管D1、电阻R9、电容C4和运算放大器A2组成的半波整流部分；其中，所述电容C3串联于传感器输出信号端与电阻R6之间，所述电阻R6的另一端与运算放大器A1的反向输入端相连，所述电阻R8串联于运算放大器A1的正向输入端与电源地之间，所述电阻R7串联于运算放大器A1的反向输入端与输出端之间，所述二极管D1的正...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬涛，张蔚，姚世珩，
申请(专利权)人：陕西宝成航空仪表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：