用于浮动弱电流的采集放大电路制造技术

本发明专利技术提供了一种用于浮动弱电流的采集放大电路，其包括：第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第九电阻、可变电阻，其中第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻构成用于采集浮动弱电流并将其转换电压信号的采集电路，第三运算放大器、第四运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第九电阻、可变电阻构成用于将转换成的电压信号线性放大的放大电路。根据本发明专利技术的用于浮动弱电流的采集放大电路能够精确待测的采集浮动弱电流信号并将其转换电压信号和线性放大，以便于后续进一步的信号处理。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种用于浮动弱电流的采集放大电路，其包括：第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第九电阻、可变电阻，其中第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻构成用于采集浮动弱电流并将其转换电压信号的采集电路，第三运算放大器、第四运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第九电阻、可变电阻构成用于将转换成的电压信号线性放大的放大电路。根据本专利技术的用于浮动弱电流的采集放大电路能够精确待测的采集浮动弱电流信号并将其转换电压信号和线性放大，以便于后续进一步的信号处理。【专利说明】用于浮动弱电流的采集放大电路
本专利技术涉及电学领域，更具体的，涉及一种用于浮动弱电流的采集放大电路。
技术介绍
浮动电流一般产生于传感器内部、仪器仪表输出等。通常情况下，这些浮动电流的数量值都比较微弱，所以称其为浮动弱电流。这种电流的电路模型可表示为一个电流源。为了在模型上体现实际电流信号的特点，将该电流源的模型限制如下:数值较小且可变。电流信号必须在闭合环路中才能产生，如果要测量其大小，那么必然要将该电流闭合到测量电路中。这样就会产生一个问题:测量电路通常具有一定的输入阻抗，并把这种阻抗引入到待测电路信号的环路中，这样就会减弱待测的电流信号。如果测量电路的输入阻抗受电流信号变化的影响，那么测量值不但存在一定的误差，而且会呈现出非线性特点。若再将其放大处理，则会导致非常严重的失真。目前，采集和放大浮动弱电流信号已有多种方案，但是这些方案主要存在如下缺点:1、采集过程影响了待测电流信号的大小；2、放大过程影响了测量值的线性度。以上两个缺点导致了测量结果存在一定的失真。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于浮动弱电流的采集放大电路，其包括:第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第九电阻、可变电阻，其中浮动弱电流分别输入到第一运算放大器的正相输入端和第二运算放大器的正相输入端，该第一运算放大器的正相输入端连接第三电阻的第一端，该第一运算放大器的反相输入端和第二运算放大器的反相输入端相连接并且还同时连接第一电阻的第一端和第二电阻的第一端，该第一运算放大器的输出端分别连接第一电阻的第二端，第四电阻的第一端和第五电阻的第一端，该第二运算放大器的正相输入端连接第四电阻的第二端，该该第二运算放大器的输出端分别连接第二电阻的第二端、第三电阻的第二端和第七电阻的第一端，该第五电阻的第二端分别连接第六电阻的第一端和第三运算放大器的反相输入端，该第六电阻的第二端接地，该第七电阻的第二端分别连接第三运算放大器的正相输入端和第八电阻的第一端，该第八电阻的第二端分别连接第九电阻的第一端和第四运算放大器的输出端，该第九电阻的第二端分别连接第四运算放大器的反相输入端和可变电阻的滑动触头，该接第四运算放大器的正相输入端接地，该可变电阻的一端连接该第三运算放大器的输出端。其中第一电阻的阻值和第二电阻的阻值相同，第三电阻的阻值和第四电阻的阻值相同，第五电阻的阻值和第七电阻的阻值相同，第六电阻的阻值和第八电阻的阻值相同。其中第一电阻的阻值为10ΚΩ、第二电阻的阻值为10ΚΩ、第三电阻的阻值为20ΚΩ、第四电阻的阻值为20ΚΩ、第五电阻的阻值为IK Ω、第六电阻的阻值为1ΚΩ、第七电阻的阻值为1ΚΩ、第八电阻的阻值为1ΚΩ、第九电阻的阻值为1ΚΩ、可变电阻的阻值范围为O?50 Ω。根据本专利技术的用于浮动弱电流的采集放大电路，其能够克服对于待测的浮动弱电流信号的干扰和非线性测量，能够精确待测的采集浮动弱电流信号并将其转换电压信号和线性放大，以便于后续进一步的信号处理。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的用于浮动弱电流的采集放大电路的原理示意图。图2是图1所示采集放大电路中的采集电路的原理示意图。图3是图1所示采集放大电路中的放大电路的原理示意图。【具体实施方式】图1是本专利技术的用于浮动弱电流的采集放大电路的原理示意图。如图所示，该用于浮动弱电流的采集放大电路包括:第一运算放大器0P1、第二运算放大器0P2、第三运算放大器0P3、第四运算放大器0P4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第九电阻R9、可变电阻RG，其中作为输入信号的浮动弱电流信号分别输入到第一运算放大器OPl的正相输入端和第二运算放大器0P2的正相输入端，该第一运算放大器OPl的正相输入端连接第三电阻R3的第一端，该第一运算放大器OPl的反相输入端和第二运算放大器0P2的反相输入端相连接并且还同时连接第一电阻Rl的第一端和第二电阻R2的第一端，该第一运算放大器OPl的输出端分别连接第一电阻Rl的第二端，第四电阻R4的第一端和第五电阻R5的第一端，该第二运算放大器0P2的正相输入端连接第四电阻R4的第二端，该该第二运算放大器0P2的输出端分别连接第二电阻R2的第二端、第三电阻R3的第二端和第七电阻R7的第一端，该第五电阻R5的第二端分别连接第六电阻R6的第一端和第三运算放大器0P3的反相输入端，该第六电阻R6的第二端接地，该第七电阻R7的第二端分别连接第三运算放大器0P3的正相输入端和第八电阻R8的第一端，该第八电阻R8的第二端分别连接第九电阻R9的第一端和第四运算放大器0P4的输出端，该第九电阻R9的第二端分别连接第四运算放大器0P4的反相输入端和可变电阻RG的滑动触头，该接第四运算放大器0P4的正相输入端接地，该可变电阻RG的一端连接该第三运算放大器0P3的输出端。其中第一电阻Rl的阻值和第二电阻R2的阻值相同，第三电阻R3的阻值和第四电阻R4的阻值相同，第五电阻R5的阻值和第七电阻R7的阻值相同，第六电阻R6的阻值和第八电阻R8的阻值相同。最后，该第三运算放大器0P3的输出端输出与浮动弱电流值相对应的并且经过线性放大的电压信号给下一级电路，以便于后续进一步的信号处理。下面简述本专利技术的用于浮动弱电流的采集放大电路的工作过程和原理。整个电路的工作过程分为两个过程，第一个过程为待测量的浮动弱电流的采集过程，在采集电路中体现为将待测量的浮动弱电流信号I (in)转化为电压信号V2和VI，这样就将输入的电流信号I (in)转化为电压信号V2和Vl的电压差值；第二个过程为电压差值AV=(V2-V1)的放大过程，在采集电路中体现为将电压差值AV放大和转化为V(out)的过程，从而实现了将浮动弱电流信号的间接放大。图2是本专利技术的采集放大电路中的采集电路的原理示意图，如图2所示，首先将第一运算放大器OPl和第二运算放大器0P2分别连接负反馈回路，第一运算放大器OPl和第二运算放大器0P2的反相输入端分别接收反馈电压V (cm)，处于负反馈状态，从而能提供虚短路和虚断路的能力；由于虚短路特点，接收待测量的浮动弱电流I(in)的第一运算放大器OPl和第二运算放大器0P2的同相输入端的电压均为V(cm)，电压差值为O ;所以浮动弱电流I(in)的负载阻抗为0，从而避免了采集电路对浮动弱电流闭合回路的干扰，达到了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕玉祥，杨建新，焦再强，赵飞，刘喆颉，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：