【技术实现步骤摘要】
本技术涉及传感器,具体涉及一种传感器电路。
技术介绍
1、压电传感器(pvdf sensor)具有质量轻、频响宽、输出电压高、介电强度高、声阻抗低等优点,可用来制造谐振器、滤波器、超声马达、传感器、声纳、水听器等多种器件,广泛应用在电子电气、医疗器械、汽车交通、航空航天、工业设备等领域。
2、在很多应用中,压电信号都是比较微弱的,经过信号调理电路后,仍需要进行滤波,放大等基本操作,以及进一步的算法来实现具体功能。信号调理电路很大一部分的作用就是消除掉环境干扰对传感器信号的影响。例如工频噪声可以通过增加带阻陷波器来实现,环境的振动可以通过信号处理算法,热释电效应和环境温度变化有关,通常需要增加温度传感器来进行温度补偿,这些效应产生的非理想信号需要和正常的按压操作波形进行区分后筛除掉,从而达到对有用信号准确调理的目的。
3、信号调理电路本身由硬件和软件组成,本身受到尺寸,成本以及电路资源的限制,只能针对某一些或者一部分干扰信号进行滤除和处理。尤其是当传感器信号较为微弱的时候,环境的干扰就更加突出。这些环境的干扰包括工频噪声(低频),无限电磁波(高频),热,声波反射等等。信号调理电路能够通过硬件和软件以及算法过滤掉一部分噪声,但是往往仍然无法彻底消除掉其中的一些干扰。比如热,以及声波发射等,这些干扰本身无处不在,而且并没有很明显易识别的信号。例如热释电效应本身就是产生电压信号,不同的温度会产生不同电压。要处理温度带来的影响往往需要增加温度传感器进行校准。而这对于工频信号噪声又没有作用,需要针对噪声的滤波电路。现
技术实现思路
1、本技术的目的在于,提供一种同步抗环境干扰的传感器电路,解决以上技术问题;
2、本技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
3、一种同步抗环境干扰的传感器电路,包括,
4、参考传感器,输出一第一感应信号(vnoise);
5、第一放大滤波部(f1),连接所述参考传感器,基于所述第一感应信号(vnoise)输出一第一放大滤波信号(voref);
6、感应传感器,输出一第二感应信号(vsense);
7、第二放大滤波部(f2),连接所述参考传感器,基于所述第二感应信号(vsense)输出一第二放大滤波信号(vosen);
8、微处理器,连接所述第一放大滤波部(f1)和所述第二放大滤波部(f2),基于所述第一放大滤波信号(voref)和所述第二放大滤波信号(vosen)输出一目标感应信号。
9、优选的,所述第一放大滤波部(f1)包括,
10、第一放大器(op1),所述第一放大器(op1)的第一输入端连接一第一电容(c1)和一第一电阻(r1)后连接所述参考传感器的输出端,接收所述第一感应信号(vnoise),所述第一放大器(op1)的第二输入端连接一参考电压(vref);
11、第二电阻(r2),所述第二电阻(r2)的第一端连接所述第一放大器(op1)的第一输入端,所述第二电阻(r2)的第二端连接所述第一放大器(op1)的输出端;
12、第二电容(c2),所述第二电容(c2)的第一端连接所述第一放大器(op1)的第一输入端,所述第二电容(c2)的第二端连接所述第一放大器(op1)的输出端。
13、优选的,所述第二放大滤波部(f2)包括,
14、第二放大器(op2),所述第二放大器(op2)的第一输入端连接一第三电容(c3)和一第三电阻(r3)后连接所述感应传感器的输出端,接收所述第二感应信号(vsense),所述第二放大器(op2)的第二输入端连接所述参考电压(vref);
15、第四电阻(r4),所述第四电阻(r4)的第一端连接所述第二放大器(op2)的第一输入端,所述第四电阻(r4)的第二端连接所述第二放大器(op2)的输出端;
16、第四电容(c4),所述第四电容(c4)的第一端连接所述第二放大器(op2)的第一输入端,所述第四电容(c4)的第二端连接所述第二放大器(op2)的输出端。
17、优选的,所述第一放大滤波部(f1)和所述第二放大滤波部(f2)具备相同的放大增益。
18、优选的,所述微处理器包括一第一信号处理芯片(mcu1),所述第一信号处理芯片(mcu1)的第一输入端(adc_in1)连接所述第一放大滤波部(f1),接收所述第一放大滤波信号(voref),所述第一信号处理芯片(mcu1)的第二输入端(adc_in2)连接所述第二放大滤波部(f2),接收所述第二放大滤波信号(vosen),所述第一信号处理芯片(mcu1)基于所述第一放大滤波信号(voref)和所述第二放大滤波信号(vosen)产生所述目标感应信号。
19、优选的,所述微处理器包括,
20、减法器(s1),所述减法器(s1)的第一输入端连接所述第一放大滤波部(f1),接收所述第一放大滤波信号(voref),所述减法器(s1)的第二输入端连接所述第二放大滤波部(f2),接收所述第二放大滤波信号(vosen),所述减法器(s1)基于所述第一放大滤波信号(voref)和所述第二放大滤波信号(vosen)产生一初步的目标感应信号;
21、第二信号处理芯片(mcu2),所述第二信号处理芯片(mcu2)的输入端(adc_in)连接所述减法器(s1)的输出端,所述第二信号处理芯片(mcu2)基于所述初步的目标感应信号产生所述目标感应信号。
22、优选的,所述减法器(s1)包括,
23、运算放大器(op3),所述运算放大器(op3)的第一输入端连接一第五电阻(r5)后连接所述第一放大滤波部(f1),接收所述第一放大滤波信号(voref),所述运算放大器(op3)的第二输入端连接一第六电阻(r6)后连接所述第二放大滤波部(f2),接收所述第二放大滤波信号(vosen);
24、第七电阻(r7),所述第七电阻(r7)的第一端连接所述运算放大器(op3)的第一输入端,所述第七电阻(r7)的第二端连接所述运算放大器(op3)的输出端;
25、第八电阻(r8),所述第八电阻(r8)的第一端连接所述运算放大器(op3)的第二输入端,所述第八电阻(r8)的第二端接地。
26、优选的,所述减法器(s1)的输出端和所述第二信号处理芯片(mcu2)的输入端之间设有第九电阻(r9)。
27、优选的,所述参考传感器和所述感应传感器相贴合设置以获取相同的环境干扰信号。
28、优选的,所述第一感应信号(vnoise)为所述环境干扰信号,所述第二感应信号(vsense)为所述环境干扰信号和一感应信号的叠加信号。
29、本技术的有益效果:由于采用以上技术方案,本技术通过采用传本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种同步抗环境干扰的传感器电路,其特征在于,包括,
2.根据权利要求1所述的同步抗环境干扰的传感器电路,其特征在于,所述第一放大滤波部包括,
3.根据权利要求2所述的同步抗环境干扰的传感器电路,其特征在于,所述第二放大滤波部包括,
4.根据权利要求1所述的同步抗环境干扰的传感器电路,其特征在于,所述第一放大滤波部和所述第二放大滤波部具备相同的放大增益。
5.根据权利要求1所述的同步抗环境干扰的传感器电路,其特征在于,所述微处理器包括一第一信号处理芯片,所述第一信号处理芯片的第一输入端连接所述第一放大滤波部,接收所述第一放大滤波信号,所述第一信号处理芯片的第二输入端连接所述第二放大滤波部,接收所述第二放大滤波信号,所述第一信号处理芯片基于所述第一放大滤波信号和所述第二放大滤波信号产生所述目标感应信号。
6.根据权利要求1所述的同步抗环境干扰的传感器电路,其特征在于,所述微处理器包括,
7.根据权利要求6所述的同步抗环境干扰的传感器电路,其特征在于,所述减法器包括,
8.根据权利要求6所述的同步抗
9.根据权利要求1所述的同步抗环境干扰的传感器电路,其特征在于,所述参考传感器和所述感应传感器相贴合设置以获取相同的环境干扰信号。
10.根据权利要求9所述的同步抗环境干扰的传感器电路,其特征在于,所述第一感应信号为所述环境干扰信号,所述第二感应信号为所述环境干扰信号和一感应信号的叠加信号。
...【技术特征摘要】
1.一种同步抗环境干扰的传感器电路,其特征在于,包括,
2.根据权利要求1所述的同步抗环境干扰的传感器电路,其特征在于,所述第一放大滤波部包括,
3.根据权利要求2所述的同步抗环境干扰的传感器电路,其特征在于,所述第二放大滤波部包括,
4.根据权利要求1所述的同步抗环境干扰的传感器电路,其特征在于,所述第一放大滤波部和所述第二放大滤波部具备相同的放大增益。
5.根据权利要求1所述的同步抗环境干扰的传感器电路,其特征在于,所述微处理器包括一第一信号处理芯片,所述第一信号处理芯片的第一输入端连接所述第一放大滤波部,接收所述第一放大滤波信号,所述第一信号处理芯片的第二输入端连接所述第二放大滤波部,接收所述第二放大滤波信号,所述第一信号处理芯片基于所述第一放...
【专利技术属性】
技术研发人员:何大伟,
申请(专利权)人:合肥市智能机器人研究院,
类型:新型
国别省市:
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