專利名稱：一種用于實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)緩沖和前置處理的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)緩沖和前置處理的電路技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于傳感器數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域中的電路。
背景技術(shù)：
[0002]傳感器是目前應(yīng)用非常廣泛的一種工業(yè)器件。技術(shù)人員利用它對待勘查環(huán)境中的氧氣、溫度、濕度等值進(jìn)行采集，然后再傳遞給控制器進(jìn)行處理。經(jīng)過長時(shí)間的應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的傳感器數(shù)據(jù)處理電路當(dāng)傳遞距離較遠(yuǎn)或者傳感器采集出來的信號較弱時(shí)，例如為毫伏級的信號時(shí)，則在傳輸過程中，信號衰減過大，同時(shí)，包含的擾動信號過多。發(fā)明內(nèi)容[0003]為了解決背景技術(shù)中所提到的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種用于實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)緩沖和前置處理的電路，該電路可以把毫伏級電信號放大，同時(shí)形成二階低通濾波器，過濾掉干擾信號，從而提高對傳感器所采集信號的處理精度和傳送效率。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:該種用于實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)緩沖和前置處理的電路，由信號放大單元、濾波單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元以及SI號輸入端子、S2號輸入端子、S3號輸入端子構(gòu)成，其獨(dú)特之處在于:[0005]所述信號放大單元采用AD824AR型運(yùn)算放大器為放大主芯片，在所述放大主芯片外配置有由Rl號電阻、R2號電阻、R4號電阻、R5號電阻、R6號電阻、R7號電阻、R8號電阻、R9號電阻、RlO號電阻、R13號電阻、R14號電阻、Cl號電容、C2號電容、C6號電容、C7號電容、C8號電容、Ql號三極管和Q2號三極管連接后構(gòu)成的外圍電路單元；其中，R6號電阻和R8號電阻串聯(lián)后連接于S3號輸入端子與所述放大主芯片的I號管腳之間，Rl號電阻和R2號電阻串聯(lián)后連接于S2號輸入端子與所述放大主芯片的2號管腳之間，R4號電阻與R7號電阻串聯(lián)后連接于SI號輸入端子與所述放大主芯片的I號管腳之間；C1號電容并聯(lián)于R4號電阻兩端，且R4號電阻與R7號電阻的中間連接點(diǎn)作為接地端；[0006]所述濾波單元亦采用AD824AR型運(yùn)算放大器為濾波主芯片，在所述濾波主芯片外配置有由Rll號電阻、R12號電阻、C3號電容和C5號電容構(gòu)成的外圍電路單兀,所述Rll號電阻、R12號電阻、C3號電容和C5號電容與濾波主芯片構(gòu)成一個(gè)二階低通濾波器單兀；[0007]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元采用MAX186CCPP型芯片為模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片，在所述模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片外配置有由C9號電容和ClO號電容以及Cll號電容連接后構(gòu)成的外圍電路單元；[0008]所述SI號輸入端子、S3號輸入端子分別連接到所述模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片上的4號管腳和5號管腳，所述濾波主芯片上的7號管腳連接到所述模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片上的I號管腳，所述放大主芯片上的I號管腳連接至Rll號電阻的輸入端，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片的15號管腳作為本電路的最終數(shù)據(jù)輸出端。[0009]本實(shí)用新型具有如下有益效果:本電路由三個(gè)單元組成，在第一單元部分，采用AD824運(yùn)算放大器，該放大器是美國模擬器件公司生產(chǎn)的單電源、低功耗、精密場效應(yīng)輸入的運(yùn)算放大器，通過這個(gè)單兀將O 4mV微弱電信號,處理為I 5V的電信號,可以實(shí)現(xiàn)抗衰減的遠(yuǎn)距離信號傳輸；在第二個(gè)單元部分，同樣采用AD824運(yùn)算放大器但構(gòu)成的是一個(gè)二階低通RC濾波單元，將來自于輸入端的信號進(jìn)行濾波去擾處理，從而保證送到下一步模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的精度；最后一個(gè)單元為模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。它采用具有串行接口和8通道多路開關(guān)的MAX186CCPP型芯片并配接3組電容，從而實(shí)現(xiàn)高速率轉(zhuǎn)換，而且其功耗低?？傊?，本電路可以把毫伏級電信號放大，同時(shí)形成二階低通濾波器，過濾掉干擾信號，從而提高對傳感器所采集信號的處理精度和傳送效率。[0010]
:[0011]圖1是本實(shí)用新型的電路圖。[0012]具體實(shí)施方式
:[0013]
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:[0014]由圖1所示，該種用于實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)緩沖和前置處理的電路，由信號放大單元、濾波單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元以及SI號輸入端子、S2號輸入端子、S3號輸入端子構(gòu)成，其獨(dú)特之處在于:[0015]所述信號放大單元采用AD824AR型運(yùn)算放大器為放大主芯片Ul，在所述放大主芯片Ul外配置有由Rl號電阻、R2號電阻、R4號電阻、R5號電阻、R6號電阻、R7號電阻、R8號電阻、R9號電阻、RlO號電阻、R13號電阻、R14號電阻、Cl號電容、C2號電容、C6號電容、C7號電容、C8號電容、Ql號三極管和Q2號三極管連接后構(gòu)成的外圍電路單兀；其中，R6號電阻和R8號電阻串聯(lián)后連接于S3號輸入端子與所述放大主芯片Ul的I號管腳之間，Rl號電阻和R2號電阻串聯(lián)后連接于S2號輸入端子與所述放大主芯片Ul的2號管腳之間，R4號電阻與R7號電阻串聯(lián)后連接于SI號輸入端子與所述放大主芯片Ul的I號管腳之間；C1號電容并聯(lián)于R4號電阻兩端，且R4號電阻與R7號電阻的中間連接點(diǎn)作為接地端；[0016]所述濾波單元亦采用AD824AR型運(yùn)算放大器為濾波主芯片U2，在所述濾波主芯片U2外配置有由Rll號電阻、R12號電阻、C3號電容和C5號電容構(gòu)成的外圍電路單元，所述Rll號電阻、R12號電阻、C3號電容和C5號電容與濾波主芯片U2構(gòu)成一個(gè)二階低通濾波器單元；[0017]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元采用MAX186CCPP型芯片為模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片U3，在所述模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片U3外配置有由C9號電容和ClO號電容以及Cll號電容連接后構(gòu)成的外圍電路單元;[0018]所述SI號輸入端子、S3號輸入端子分別連接到所述模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片U3上的4號管腳和5號管腳，所述濾波主芯片U2上的7號管腳連接到所述模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片U3上的I號管腳，所述放大主芯片Ul上的I號管腳連接至Rll號電阻的輸入端，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片U3的15號管腳作為本電路的最終數(shù)據(jù)輸出端。
權(quán)利要求1.一種用于實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)緩沖和前置處理的電路，由信號放大單元、濾波單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元以及SI號輸入端子、S2號輸入端子、S3號輸入端子構(gòu)成，其特征在于: 所述信號放大單元采用AD824AR型運(yùn)算放大器為放大主芯片(Ul )，在所述放大主芯片(Ul)外配置有由Rl號電阻、R2號電阻、R4號電阻、R5號電阻、R6號電阻、R7號電阻、R8號電阻、R9號電阻、RlO號電阻、R13號電阻、R14號電阻、Cl號電容、C2號電容、C6號電容、C7號電容、C8號電容、Ql號三極管和Q2號三極管連接后構(gòu)成的外圍電路單元；其中，R6號電阻和R8號電阻串聯(lián)后連接于S3號輸入端子與所述放大主芯片(Ul)的I號管腳之間，Rl號電阻和R2號電阻串聯(lián)后連接于S2號輸入端子與所述放大主芯片(Ul)的2號管腳之間，R4號電阻與R7號電阻串聯(lián)后連接于SI號輸入端子與所述放大主芯片(Ul)的I號管腳之間；C1號電容并聯(lián)于R4號電阻兩端，且R4號電阻與R7號電阻的中間連接點(diǎn)作為接地端；所述濾波單元亦采用AD824AR型運(yùn)算放大器為濾波主芯片(U2)，在所述濾波主芯片(U2)外配置有由Rll號電阻、R12號電阻、C3號電容和C5號電容構(gòu)成的外圍電路單元，所述Rll號電阻、R12號電阻、C3號電容和C5號電容與濾波主芯片(U2)構(gòu)成一個(gè)二階低通濾波器單元； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元采用MAX186CCPP型芯片為模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片(U3)，在所述模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片(U3)外配置有由C9號電容和ClO號電容以及Cll號電容連接后構(gòu)成的外圍電路單元; 所述SI號輸入端子、S3號輸入端子分別連接到所述模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片(U3)上的4號管腳和5號管腳，所述濾波主芯片(U2)上的7號管腳連接到所述模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片(U3)上的I號管腳，所述放大主芯片(Ul)上的I號管腳連接至Rll號電阻的輸入端，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片(U3)的15號管腳作為本電路的最終數(shù)據(jù)輸出端。
專利摘要一種用于實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)緩沖和前置處理的電路，主要為了解決傳感器數(shù)據(jù)傳送中存在的信號衰減過大以及包含的擾動信號過多的問題。其特征在于該電路由信號放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元以及若干輸入端子構(gòu)成，信號放大和濾波單元均采用AD824AR型運(yùn)算放大器為主芯片，在主芯片外配置有由電阻和電容以及三極管構(gòu)成的外圍電路單元，濾波單元為二階低通濾波模式；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元采用MAX186CCPP型芯片為模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片，在所述模數(shù)轉(zhuǎn)換主芯片外配置有由三組電容連接后構(gòu)成的外圍電路單元。所述電路可以把毫伏級電信號放大，同時(shí)形成二階低通濾波器過濾掉存在的干擾信號，從而提高對傳感器所采集信號的處理精度和傳送效率。
文檔編號G01D3/032GK202928593SQ201220681680
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者田芳明, 席桂清, 楊典棟 申請人:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)