專(zhuān)利名稱(chēng):一種用于傳感器的信號(hào)處理裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于傳感器的信號(hào)處理裝置，包括：信號(hào)采集裝置、控制裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置，所述信號(hào)采集裝置的輸出端電性連接所述控制裝置，所述控制裝置的輸出端電性連接所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的輸出端電性連接所述輸出裝置，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的輸出端通過(guò)第一負(fù)反饋裝置電性連接所述控制裝置，所述輸出裝置的輸出端通過(guò)第二負(fù)反饋裝置電性連接所述控制裝置。通過(guò)上述方式，本實(shí)用新型用于傳感器的信號(hào)處理裝置采用模擬信號(hào)轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)再轉(zhuǎn)模擬信號(hào)的方式，具有采集分辨率高精度高、量程范圍大、抗干擾能力強(qiáng)、輸出穩(wěn)定可靠、溫漂小、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在用于傳感器的信號(hào)處理裝置的普及上有著廣泛的市場(chǎng)前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種用于傳感器的信號(hào)處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及傳感器裝置領(lǐng)域，特別是涉及一種用于傳感器的信號(hào)處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的傳感器信號(hào)處理一般通過(guò)純模擬電路進(jìn)行傳感器信號(hào)放大，再做恒流源或者恒壓源輸出，輸出校準(zhǔn)、零點(diǎn)標(biāo)定、滿(mǎn)點(diǎn)標(biāo)定一般采用電位器方式進(jìn)行校準(zhǔn)和標(biāo)定，具有精度小、漂移大、電位器校準(zhǔn)出廠后無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)再校準(zhǔn)標(biāo)定、負(fù)載異常時(shí)無(wú)自動(dòng)保護(hù)等缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于傳感器的信號(hào)處理裝置，通過(guò)采用模擬信號(hào)轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)再轉(zhuǎn)模擬信號(hào)的方式，采集分辨率高精度高、量程范圍大、抗干擾能力強(qiáng)、輸出穩(wěn)定可靠、溫漂小、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好，在用于傳感器的信號(hào)處理裝置的普及上有著廣泛的市場(chǎng)前景。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于傳感器的信號(hào)處理裝置，包括:信號(hào)采集裝置、控制裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置，所述信號(hào)采集裝置的輸出端電性連接所述控制裝置，所述控制裝置的輸出端電性連接所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的輸出端電性連接所述輸出裝置，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的輸出端通過(guò)第一負(fù)反饋裝置電性連接所述控制裝置，所述輸出裝置的輸出端通過(guò)第二負(fù)反饋裝置電性連接所述控制裝置，所述控制裝置為運(yùn)算放大器。
[0005]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述輸出裝置的輸出端電性連接有電路保護(hù)裝置。
[0006]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述電路保護(hù)裝置通過(guò)電信號(hào)參考裝置分別電性連接所述信號(hào)采集裝置、控制裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置。
[0007]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述電信號(hào)參考裝置包括電源單元和電壓參考單元。
[0008]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述電源單元的電壓范圍為8-44V。
[0009]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述輸出裝置包括恒壓源輸出單元和恒流源輸出單元。
[0010]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述恒壓源輸出單元的電壓范圍為0-10V。
[0011 ]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述恒流源輸出單元的電流范圍為4-20mA。
[0012]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述信號(hào)采集裝置為AD轉(zhuǎn)換器。
[0013]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置為DA轉(zhuǎn)換器。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型用于傳感器的信號(hào)處理裝置采用模擬信號(hào)轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)再轉(zhuǎn)模擬信號(hào)的方式，具有采集分辨率高精度高、量程范圍大、抗干擾能力強(qiáng)、輸出穩(wěn)定可靠、溫漂小、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在用于傳感器的信號(hào)處理裝置的普及上有著廣泛的市場(chǎng)前景。
【附圖說(shuō)明】

[0015]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0016]圖1是本實(shí)用新型的用于傳感器的信號(hào)處理裝置一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的用于傳感器的信號(hào)處理裝置一較佳實(shí)施例的用于拉壓力傳感器的惠斯頓電橋的AD采樣與濾波電路圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型的用于傳感器的信號(hào)處理裝置一較佳實(shí)施例的用于溫度傳感器的AD米樣電路圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型的用于傳感器的信號(hào)處理裝置一較佳實(shí)施例的用于光強(qiáng)傳感器的AD采樣與濾波電路圖；
[0020]圖5是本實(shí)用新型的用于傳感器的信號(hào)處理裝置一較佳實(shí)施例的信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、輸出模塊以及第一負(fù)反饋裝置的電路圖；
[0021]圖6是本實(shí)用新型的用于傳感器的信號(hào)處理裝置一較佳實(shí)施例的電路保護(hù)裝置與第二負(fù)反饋裝置的電路圖；
[0022]圖7是本實(shí)用新型的用于傳感器的信號(hào)處理裝置的接收處理端第一較佳實(shí)施例的濾波及采樣電路圖；
[0023]圖8是本實(shí)用新型的用于傳感器的信號(hào)處理裝置的接收處理端第二較佳實(shí)施例的濾波及采樣電路圖；
[0024]圖9是本實(shí)用新型的用于傳感器的信號(hào)處理裝置的接收處理端第三較佳實(shí)施例的濾波及采樣電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0026]請(qǐng)參閱圖1-圖9，本實(shí)用新型實(shí)施例包括:
[0027]一種用于傳感器的信號(hào)處理裝置，包括:信號(hào)采集裝置1、控制裝置2、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置3和輸出裝置4。
[0028]所述信號(hào)采集裝置I的輸出端電性連接所述控制裝置2，所述控制裝置2的輸出端電性連接所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置3，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置3的輸出端電性連接所述輸出裝置4，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置3的輸出端通過(guò)第一負(fù)反饋裝置7電性連接所述控制裝置2，所述輸出裝置4的輸出端通過(guò)第二負(fù)反饋裝置8電性連接所述控制裝置2，其中第一負(fù)反饋裝置7起到測(cè)量反饋的作用，第二負(fù)反饋裝置8起到輸入監(jiān)測(cè)和負(fù)載監(jiān)測(cè)的作用，通過(guò)反饋監(jiān)控輸出是有異常，輸入與輸出范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)，所述控制裝置2為運(yùn)算放大器。
[0029]優(yōu)選地，所述輸出裝置4的輸出端電性連接有電路保護(hù)裝置5，進(jìn)行錯(cuò)接線保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、浪涌及靜電等電磁干擾保護(hù)，安全實(shí)用。
[0030]優(yōu)選地，所述電路保護(hù)裝置5通過(guò)電信號(hào)參考裝置6分別電性連接所述信號(hào)采集裝置1、控制裝置2、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置3和輸出裝置4。
[0031]優(yōu)選地，所述電信號(hào)參考裝置6包括電源單元和電壓參考單元。
[0032]優(yōu)選地，所述電源單元的電壓范圍為8-44V。
[0033]優(yōu)選地，所述輸出裝置4包括恒壓源輸出單元和恒流源輸出單元。
[0034]優(yōu)選地，所述恒壓源輸出單元的電壓范圍為0-10V。
[0035 ]優(yōu)選地，所述恒流源輸出單元的電流范圍為4_20mA。
[0036]優(yōu)選地，所述信號(hào)采集裝置I為AD轉(zhuǎn)換器。
[0037]優(yōu)選地，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置3為DA轉(zhuǎn)換器。
[0038]信號(hào)采集裝置I對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的傳感器模擬信號(hào)進(jìn)行采集，運(yùn)算處理后，轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的恒定電流或者恒定電壓信號(hào)輸出，可以靈活的矯正零點(diǎn)輸出，矯正滿(mǎn)點(diǎn)輸出，標(biāo)定零點(diǎn)，標(biāo)定滿(mǎn)點(diǎn)。例如傳感器檢測(cè)壓力為零點(diǎn)(比如Okg)時(shí)，輸出恒流4mA，長(zhǎng)距離傳輸存在干擾信號(hào)以及負(fù)載變化，接收端仍然能接收到恒定的4mA ο傳感器檢測(cè)壓力為滿(mǎn)點(diǎn)(比如I OOkg)時(shí)，輸出恒流20mA，長(zhǎng)距離傳輸存在干擾信號(hào)以及負(fù)載變化，接收端仍然能接收到恒定的20mA。
[0039]AD轉(zhuǎn)換器，可用10、12、16、24bit等AD芯片，將模擬信號(hào)采集轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，24bit 的 AD 采樣范圍-8388608 ?8388607。
[0040]DA轉(zhuǎn)換器，可用10、12、16bit等DA芯片，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓模擬信號(hào)12bit的DA轉(zhuǎn)換范圍是O?4096。
[0041]恒流源輸出或恒壓源輸出適用長(zhǎng)距離傳輸，可以很好的抑制負(fù)載變化和干擾信號(hào)，接收處理端只需非常簡(jiǎn)單的濾波和采樣電阻，如圖7-圖9任一所示。
[0042]本實(shí)用新型用于傳感器的信號(hào)處理裝置的有益效果是:
[0043]—、通過(guò)采用模擬信號(hào)轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)再轉(zhuǎn)模擬信號(hào)的方式，采集分辨率高精度高、量程范圍大、抗干擾能力強(qiáng)、輸出穩(wěn)定可靠、溫漂小、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好；
[0044]二、通過(guò)采用變送輸出恒流源或者恒壓源信號(hào)帶負(fù)反饋，通過(guò)反饋監(jiān)控輸出是有異常，輸入與輸出范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)；
[0045]三、通過(guò)采用電路保護(hù)裝置進(jìn)行錯(cuò)接線保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、浪涌及靜電等電磁干擾保護(hù)，安全實(shí)用。
[0046]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于傳感器的信號(hào)處理裝置，其特征在于，包括:信號(hào)采集裝置、控制裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置，所述信號(hào)采集裝置的輸出端電性連接所述控制裝置，所述控制裝置的輸出端電性連接所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的輸出端電性連接所述輸出裝置，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的輸出端通過(guò)第一負(fù)反饋裝置電性連接所述控制裝置，所述輸出裝置的輸出端通過(guò)第二負(fù)反饋裝置電性連接所述控制裝置，所述控制裝置為運(yùn)算放大器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于傳感器的信號(hào)處理裝置，其特征在于，所述輸出裝置的輸出端電性連接有電路保護(hù)裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于傳感器的信號(hào)處理裝置，其特征在于，所述電路保護(hù)裝置通過(guò)電信號(hào)參考裝置分別電性連接所述信號(hào)采集裝置、控制裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于傳感器的信號(hào)處理裝置，其特征在于，所述電信號(hào)參考裝置包括電源單元和電壓參考單元。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于傳感器的信號(hào)處理裝置，其特征在于，所述電源單元的電壓范圍為8-44V。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于傳感器的信號(hào)處理裝置，其特征在于，所述輸出裝置包括恒壓源輸出單元和恒流源輸出單元。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于傳感器的信號(hào)處理裝置，其特征在于，所述恒壓源輸出單元的電壓范圍為0-10V。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于傳感器的信號(hào)處理裝置，其特征在于，所述恒流源輸出單元的電流范圍為4-20mA。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于傳感器的信號(hào)處理裝置，其特征在于，所述信號(hào)采集裝置為AD轉(zhuǎn)換器。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于傳感器的信號(hào)處理裝置，其特征在于，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置為DA轉(zhuǎn)換器。
【文檔編號(hào)】G01D5/12GK205719016SQ201620326244
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月19日
【發(fā)明人】周鵬
【申請(qǐng)人】比比電子（蘇州）有限公司