本发明专利技术公开了一种无相移交流放大电路及电磁计程仪，该电路包括信号电极、仪表放大器、直流分量电路、阈值比较电路、采样保持电路和直流信号处理电路；信号电极、仪表放大器、直流分量电路和阈值比较电路依次相连；直流信号处理电路的输入端与信号电极相连；阈值比较电路的输出端和直流信号处理电路的输出端均与采样保持电路相连；采样保持电路的输出端与仪表放大器的基准电压端相连；仪表放大器的输出端为信号输出端；该电磁计程仪，使用一种无相移交流放大电路；本发明专利技术将直流偏压输出至仪表放大器的电压基准端，从而将直流偏移电压拉至有效范围内，并使输出信号无相位变化，保证后期计算精度；提高电磁计程仪的抗干扰能力，实现测速稳定精确。测速稳定精确。测速稳定精确。
【技术实现步骤摘要】
一种无相移交流放大电路及电磁计程仪
[0001]本专利技术涉及电磁原理测量流速
，更具体的说是涉及一种无相移交流放大电路及电磁计程仪。
技术介绍
[0002]电磁原理测量流速装置如电磁计程仪，被广泛用于舰船测速。
[0003]而现有的电磁计程仪都是靠通电线圈产生交变磁场，因为电化学及其他因素会在恒定磁场励磁的信号测量电极上产生严重的极化现象，由此使得反映流速的感应信号完全淹没在随机变化的极化电压中，因此，极化电压一直是电磁计程仪测量的主要障碍之一。
[0004]但是，目前的研究主要难点体现在：1.极化电压与电极材料、液体性质有关，且影响感应电动势；2.直流极化电压随机性大，且远大于反映流速的感应电动势。
[0005]具体的：接收的与航速成正比的电磁传感器电信号幅度为微伏极，而直流极化电压幅度为百毫伏级，极易被噪声淹没，提取有用信号难；
[0006]交流励磁易产生正交干扰，正交干扰是指在相位上与流量上相差90
°
的干扰，电磁传感器在通电励磁后，电极、引出线、海水所组成的回路处于交变磁场中，如不能保证与交变磁场的磁力线完全平行，总有一部分交变磁力线穿过该回路，从而在该回路产生一干扰电动势，与磁场与测量信号频率相同，相位差90
°
。
[0007]因此，如何在电磁计程仪前端信号放大时对直流极化电压的抑制和相位的变化是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0008]有鉴于此，本专利技术提供了一种无相移交流放大电路及电磁计程仪，在不使用电阻电容耦合回路下，解决直流偏压超过模数转换器的有效输入范围，而使输出数据满刻度或读数为零的技术问题。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]一种无相移交流放大电路，包括信号电极、仪表放大器、直流分量电路、阈值比较电路、采样保持电路和直流信号处理电路；
[0011]所述信号电极、所述仪表放大器、所述直流分量电路和所述阈值比较电路依次相连；
[0012]所述直流信号处理电路的输入端与所述信号电极相连；
[0013]所述阈值比较电路的输出端和所述直流信号处理电路的输出端均与所述采样保持电路相连；
[0014]所述采样保持电路的输出端与所述仪表放大器的基准电压端相连；
[0015]所述仪表放大器的输出端为信号输出端。
[0016]优选的，所述仪表放大器对所述信号电极的测量信号进行放大处理；
[0017]所述直流分量电路采集所述仪表放大器的输出信号中的直流成分进行直流偏置，
经阈值比较电路控制所述采样保持电路的状态；
[0018]所述直流信号处理电路获取所述信号电极的直流量并输出至所述采样保持电路；
[0019]所述采样保持电路反馈直流信号处理电路的直流电压至仪表放大器的基准电压端；
[0020]所述仪表放大器根据所述信号电极的测量信号和所述采样保持电路的反馈直流电压信号输出交流放大信号。
[0021]优选的，所述阈值比较电路预设电压小值和预设电压大值。
[0022]优选的，所述直流分量电路的输出直流电压大于预设电压大值或小于预设电压小值时，所述阈值比较电路控制所述采样保持电路为采样状态；
[0023]所述直流分量电路的输出直流电压处于预设电压小值和预设电压大值之间时，所述阈值比较电路控制所述采样保持电路在保持状态。
[0024]优选的，所述仪表放大器的基准电压端在所述采样保持电路处于保持状态下，电压处于稳定状态，所述仪表放大器在所述采样保持电路处于保持状态下输出无相位差信号。
[0025]优选的，所述仪表放大器的放大倍数与所述直流信号处理电路的放大倍数一致。
[0026]一种电磁计程仪，使用所述的一种无相移交流放大电路。
[0027]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种无相移交流放大电路及电磁计程仪，采用了直流偏置抑制设计，将直流偏压输出至仪表放大器的电压基准端，从而将直流偏移电压拉至有效范围内，并使输出信号无相位变化，保证后期计算精度；该放大电路能够提高信噪比，有效从噪声信号中检出信号，方便下一步优化处理，提高电磁计程仪的抗干扰能力，实现测速稳定、精确。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0029]图1附图为本专利技术提供的一种无相移交流放大电路示意图。
具体实施方式
[0030]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。
[0031]本专利技术实施例公开了一种无相移交流放大电路，如图1，包括信号电极、仪表放大器、直流分量电路、阈值比较电路、采样保持电路和直流信号处理电路；
[0032]信号电极、仪表放大器、直流分量电路和阈值比较电路依次相连；
[0033]直流信号处理电路的输入端与信号电极相连；
[0034]阈值比较电路的输出端和直流信号处理电路的输出端均与采样保持电路相连；
[0035]采样保持电路的输出端与仪表放大器的基准电压端相连；
[0036]仪表放大器的输出端为信号输出端。
[0037]在本实施例中，阈值比较电路控制采样保持电路的采样状态和保持状态。
[0038]为了进一步实施上述技术方案，仪表放大器对信号电极的测量信号进行放大处理；
[0039]直流分量电路采集仪表放大器的输出信号中的直流成分进行直流偏置，经阈值比较电路控制采样保持电路的状态；
[0040]直流信号处理电路获取信号电极的直流量并输出至采样保持电路；
[0041]采样保持电路反馈直流信号处理电路的直流电压至仪表放大器的基准电压端；
[0042]仪表放大器根据信号电极的测量信号和采样保持电路的反馈直流电压信号输出交流放大信号。
[0043]为了进一步实施上述技术方案，阈值比较电路预设电压小值和预设电压大值。
[0044]为了进一步实施上述技术方案，直流分量电路的输出直流电压大于预设电压大值或小于预设电压小值时，阈值比较电路控制采样保持电路为采样状态；
[0045]直流分量电路的输出直流电压处于预设电压小值和预设电压大值之间时，阈值比较电路控制采样保持电路在保持状态；
[0046]使采样保持电路的输出值与直流分量电路的输出直流电压存在较小差值。
[0047]为了进一步实施上述技术方案，仪表放大器的基准电压端在采样保持电路处于保持状本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无相移交流放大电路，包括信号电极、仪表放大器、直流分量电路、阈值比较电路、采样保持电路和直流信号处理电路；所述信号电极、所述仪表放大器、所述直流分量电路和所述阈值比较电路依次相连；所述直流信号处理电路的输入端与所述信号电极相连；所述阈值比较电路的输出端和所述直流信号处理电路的输出端均与所述采样保持电路相连；所述采样保持电路的输出端与所述仪表放大器的基准电压端相连；所述仪表放大器的输出端为信号输出端。2.根据权利要求1所述的一种无相移交流放大电路，其特征在于，所述仪表放大器对所述信号电极的测量信号进行放大处理；所述直流分量电路采集所述仪表放大器的输出信号中的直流成分进行直流偏置，经阈值比较电路控制所述采样保持电路的状态；所述直流信号处理电路获取所述信号电极的直流电压分量并输出至所述采样保持电路；所述采样保持电路反馈直流信号处理电路的直流电压至仪表放大器的基准电压端；所述仪表放大器根据所述信号电极的测量信号放大后的信号和所述采样保持电路的反馈直流电压信...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹发贵，谢华伟，罗鑫，殷宗亮，欧阳贤斌，曹虎，鲁妤知，李冰，张起赫，夏弘禹，熊逸文，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零七研究所九江分部，
类型：发明
国别省市：
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