一种对传感器输出信号的监控电路制造技术

一种对传感器输出信号的监控电路，包括依次连接的信号采样电路、分压限幅单元、一级运放、二阶低通滤波电路、二级运放、多路选择器、三级运放以及A/D转换单元，信号采样单元一端接电源正端，另一端接传感器输出信号，A/D转换单元的输出端输出转换的数值。本实用新型专利技术解决了现有技术中缺少对外部传感器监控的技术问题，本实用新型专利技术提供一种对传感器输出信号的监控电路，所提供的电路在计算机中成功运用，经处理后的传感器信号分辨率、信噪比均得到明显提高，信号稳定，能够实现对传感器的工作状态监控。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及模拟信号处理领域，具体涉及一种对传感器输出信号的监控电路。
技术介绍
在计算机的监控电路中，外部传感器是否能够正常工作对整个系统的工作至关重要，但现有技术中缺少监控外部传感器能否正常工作的监控电路。
技术实现思路
为了解决现有技术中缺少对外部传感器监控的技术问题，本技术提供一种对传感器输出信号的监控电路。本技术的技术解决方案一种对传感器输出信号的监控电路，其特殊之处在于包括依次连接的信号采样电路、分压限幅单元、一级运放、二阶低通滤波电路、二级运放、多路选择器、三级运放以及A/D转换单元，所述信号采样单元一端接电源正端，另一端接传感器输出信号，所述A/D转换单元的输出端输出转换的数值。上述信号采样电路包括取样电阻Rl，所述取样电阻Rl连接在电源正端和传感器输出信号之间；所述分压限幅单元包括电阻R2、电阻R3、电阻R4以及电阻R5，所述一级运放包括第一运算放大器和增益电阻R6，所述增益电阻R6的一端接第一运算放大器的增益正端，所述增益电阻R6的另一端接第一运算放大器的增益负端，所述电阻R2、电阻R4串联，所述电阻R2的另一端接电源正端，所述电阻R4的另一端接地，所述电阻R2、电阻R4的共同接线端接第一运算放大器的输入负端，所述电阻R3、电阻R5串联，所述电阻R3的另一端接传感器输出信号，所述电阻R5的另一端接地，所述电阻R3、电阻R5的共同接线端接第一运算放大器的输入正端。上述二级运放包括第二运算放大器，所述二阶低通滤波电路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容Cl以及电容C2，所述电阻R7的一端接第一运算放大器的输出端，所述电阻R7的另一端分两路，一路通过电阻R8接第二运算放大器的输入负端，一路通过电阻R9接连接在第二运算放大器的输出端，所述电容Cl的一端接电阻R7、电阻R8的共同接线端，所述电容Cl的另一端接地，所述电容C2的一端接第二运算放大器的输入负端，所述电容C2的另一端接第二运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的输入正端接地，所述第二运算放大器的输出端与多路选择器的输入端连接。传感器输出信号与地之间连接有30K的外接保护电阻R0。上述三级运放包括第三运算放大器，所述多路选择器的输出端接第三运算放大器的输入正端，所述第三运算放大器的输入负端与第三运算放大器的输出端连接，所述第三运算放大器的输出端接A/D转换单元的输入端。上述第一运算放大器为AD620。上述第二运算放大器为0P200。上述多路选择器为HI546。上述第三运算放大器为AD712。上述A/D转换单元为AD1674。本技术所具有的优点1、本技术所提供的电路在计算机中成功运用，经处理后的传感器信号分辨率、信噪比均得到明显提高，信号稳定，能够实现对传感器的工作状态监控。2、本技术对所监控的电流信号进行采样、放大、滤波、A/D转换等处理，消除杂波干扰，增加信号的驱动能力和抗干扰能力，提高测试的分辨率和测量精度，同时使用隔离、保护等电路对采样的传感器输出信号进行隔离、保护，避免因处理后的信号发生的变化对模块内部电路的造成损坏。附图说明图1为本技术对传感器输出信号进行监控的电路图。具体实施方式如图1所示，一种对传感器输出信号的监控电路，包括依次连接的信号采样电路、分压限幅单元、一级运放、二阶低通滤波电路、二级运放、多路选择器、三级运放以及A/D转换单元，信号采样单元一端接电源正端，另一端接传感器输出信号，A/D转换单元的输出端输出转换的数值。一级运放包括第一运算放大器和增益电阻R6，所述增益电阻R6的一端接第一运算放大器的增益正端，所述增益电阻R6的另一端接第一运算放大器的增益负端，信号采样电路包括取样电阻R1，取样电阻Rl连接在电源正端和传感器输出信号之间；分压限幅单元包括电阻R2、电阻R3、电阻R4以及电阻R5，电阻R2、电阻R4串联，电阻R2的另一端接电源正端，电阻R4的另一端接地，电阻R2、电阻R4的共同接线端接第一运算放大器的输入负端，电阻R3、电阻R5串联，电阻R3的另一端接传感器输出信号，电阻R5的另一端接地，电阻R3、电阻R5的共同接线端接第一运算放大器的输入正端。二级运放包括第二运算放大器，二阶低通滤波电路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容Cl以及电容C2，电阻R7的一端接第一运算放大器的输出端，电阻R7的另一端分两路，一路通过电阻R8接第二运算放大器的输入负端，一路通过电阻R9接连接在第二运算放大器的输出端，电容Cl的一端接电阻R7、电阻R8的共同接线端，电容Cl的另一端接地，电容C2的一端第二运算放大器的输入负端，电容C2的另一端接第二运算放大器的输出端，第二运算放大器的输入正端接地，第二运算放大器的输出端与多路选择器的输入端连接。三级运放包括第三运算放大器，所述多路选择器的输出端接第三运算放大器的输入正端，所述第三运算放大器的输入负端与第三运算放大器的输出端连接，所述第三运算放大器的输出端接A/D转换单元的输入端。第一运算放大器为AD620。第二运算放大器为0P200。多路选择器为HI546。第三运算放大器为AD712. A/D转换单元为AD1674。实施例传感器输出信号为电流信号I，输出的范围O. 47^0. 53mA，在识别判断是否工作正常前需对其进行处理，提高分别率，并通过转换后的监控结果判断传感器的工作状态，具体电路如图1所示，工作原理如下在传感器输出信号与地之间，有30K的外接保护电阻R0。首先对信号进行取样，取样电阻另一端接电源正端(电压为15V)，取样电阻两端的电压为(15-R0XI)V，取样电阻后接一电阻网络分压限幅，15V电压被电阻R2、电阻R4分压后送入第一运算放大器的输入负端，ROX I电压被电阻R3、电阻R5分压后送入第一运算放大器的输入正端，将其量化到0 0· 0667V (V1=I1 X0. 2X 2/3=0. 5X0. 2X 2/3=0. 0667V),运算放大器AD620对前后电路进行隔离，放大(Vq=ViXSO. 4=0. 0667X50. 4=3. 36)，以满足A/D转换电路的量程要求。其中，增益电阻R6为IK Ω，通路增益为G = 49.4KQ/Rg+1=50.4。同样为了改善滤波效果，采用二阶低通滤波电路进行滤波，截止频率为10弧度/秒(其中Cl为O. 47 μ F，C2为O.1 μ F)，消除输入信号上叠加的噪声 ，提高信噪比。二级运放0Ρ200 (G=I)对前后电路进行隔离、滤波、放大后将信号送到多路选择器，经过多路选择器的选通和第三运算放大器AD712的滤波、放大，最后送到A/D电路，进行A/D转换。A/D电路采用12位A/D转换器AD1674，信号范围O +10V，转换时间不大于50 μ S。该电路将传感器输出信号，通过采样、滤波、放大、A/D转换后，根据读取转换后的结果判断传感器的工作是否正常。其中，通过滤波及放大电路提高了信噪比、信号的测试精度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对传感器输出信号的监控电路，其特征在于：包括依次连接的信号采样电路、分压限幅单元、一级运放、二阶低通滤波电路、二级运放、多路选择器、三级运放以及A/D转换单元，所述信号采样单元一端接电源正端，另一端接传感器输出信号，所述A/D转换单元的输出端输出转换的数值。

【技术特征摘要】
1.一种对传感器输出信号的监控电路，其特征在于包括依次连接的信号采样电路、分压限幅单元、一级运放、二阶低通滤波电路、二级运放、多路选择器、三级运放以及A/D转换单元， 所述信号采样单元一端接电源正端，另一端接传感器输出信号，所述A/D转换单元的输出端输出转换的数值。2.根据权利要求1所述的对传感器输出信号的监控电路，其特征在于 所述信号采样电路包括取样电阻R1，所述取样电阻Rl连接在电源正端和传感器输出信号之间； 所述分压限幅单元包括电阻R2、电阻R3、电阻R4以及电阻R5， 所述一级运放包括第一运算放大器和增益电阻R6，所述增益电阻R6的一端接第一运算放大器的增益正端，所述增益电阻R6的另一端接第一运算放大器的增益负端， 所述电阻R2、电阻R4串联，所述电阻R2的另一端接电源正端，所述电阻R4的另一端接地，所述电阻R2、电阻R4的共同接线端接第一运算放大器的输入负端， 所述电阻R3、电阻R5串联，所述电阻R3的另一端接传感器输出信号，所述电阻R5的另一端接地，所述电阻R3、电阻R5的共同接线端接第一运算放大器的输入正端。3.根据权利要求2所述的对传感器输出信号的监控电路，其特征在于所述二级运放包括第二运算放大器， 所述二阶低通滤波电路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容Cl以及电容C2，所述电阻R7的一端接第一运算放大器的输出端，所述电阻R7的另一端分两路，一路通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯春，杨龙，彭刚锋，林坚，季梅，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司第六三一研究所，
类型：实用新型
国别省市：