一種信號的調(diào)理電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其是涉及一種信號的調(diào)理電路的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]信號調(diào)理將您的數(shù)據(jù)采集設(shè)備轉(zhuǎn)換成一套完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，這是通過幫助您直接連接到廣泛的傳感器和信號類型(從熱電偶到高電壓信號)來實現(xiàn)的。關(guān)鍵的信號調(diào)理技術(shù)可以將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體性能和精度提高10倍。信號調(diào)理簡單的說就是將待測信號通過放大、濾波等操作轉(zhuǎn)換成采集設(shè)備能夠識別的標(biāo)準(zhǔn)信號。是指利用內(nèi)部的電路(如濾波器、轉(zhuǎn)換器、放大器等)來改變輸入的訊號類型并輸出之。因為工業(yè)信號有些是高壓，過流，浪涌等，不能被系統(tǒng)正確識別，必須調(diào)整理清之。一般的采集卡上都帶有可編程的增益，但具體要不要作信號調(diào)理，要視待采信號的特點而定，若信號很小，則要經(jīng)過放大將信號調(diào)理到采集卡能夠識別的范圍，若信號干擾較大，就要考慮采集之前作濾波了。關(guān)于信號調(diào)理:A/D芯片只能接收一定范圍的模擬信號，而傳感器把非電物理量變換成電信號后，并不一定在這一范圍內(nèi)。傳感器輸出的信號有時還必須經(jīng)放大、濾波、線性化補(bǔ)償、隔離、保護(hù)等措施后，才能送A/D轉(zhuǎn)換器；D/A轉(zhuǎn)換器是將二進(jìn)制數(shù)字量轉(zhuǎn)換為電壓信號，許多情況下還必須經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換才能驅(qū)動電動閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，有時候還必須經(jīng)過功率放大、隔離等措施。
[0003]在科學(xué)實驗和工業(yè)領(lǐng)域，工作人員經(jīng)常需要測量微弱的并且夾雜著噪聲的傳感器信號。例如紅外光電檢測，傳感器輸出的信號很微弱，輸出微伏級電壓或微安甚至皮安級電流，并且伴隨噪聲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種信號強(qiáng)且噪聲小的一種信號的調(diào)理電路。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括傳感器、前置放大模塊、電流監(jiān)測模塊、整流濾波電路、電源、A/D轉(zhuǎn)換模塊、電壓檢測模塊、主控制器、提示模塊和存儲模塊，其特征在于:傳感器與前置放大模塊、電流檢測模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、提示模塊相連；傳感器還與整流濾波電路和電源相連；電源與主控制器相連，主控制器與電壓檢測模塊和存儲模塊相連。
[0006]作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述主控制器為單片機(jī)。
[0007]本發(fā)明有益效果。
[0008]本發(fā)明傳感器與前置放大模塊、電流檢測模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、提示模塊相連；傳感器還與整流濾波電路和電源相連；電源與主控制器相連，主控制器與電壓檢測模塊和存儲模塊相連。因此，信號強(qiáng)且噪聲小。
【附圖說明】
[0009]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及【具體實施方式】，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0010]圖1是本發(fā)明電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖所示，本發(fā)明包括傳感器、前置放大模塊、電流監(jiān)測模塊、整流濾波電路、電源、A/D轉(zhuǎn)換模塊、電壓檢測模塊、主控制器、提示模塊和存儲模塊，其特征在于:傳感器與前置放大模塊、電流檢測模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、提示模塊相連；傳感器還與整流濾波電路和電源相連；電源與主控制器相連，主控制器與電壓檢測模塊和存儲模塊相連。
[0012]所述主控制器為單片機(jī)。
[0013]傳感器信號調(diào)理的基本流程是:傳感器的物理量信號轉(zhuǎn)化為電信號，通過放大、濾波后，送入AD轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進(jìn)行處理。圖1給出了信號調(diào)理電路的典型流程圖，包括前置放大，二級放大，信號預(yù)處理(濾波、整流、幅度調(diào)節(jié)等)，信號最后輸入AD轉(zhuǎn)換器，在信號調(diào)理的各個環(huán)節(jié)中都會引入噪聲。目前的AD轉(zhuǎn)換器輸入電壓范圍是03V或O?5V，需要將傳感器信號放大以充分利用AD的輸入范圍，并且濾波以減弱噪聲。
[0014]對于一些傳感器,如熱電堆傳感器器，輸出電壓信號，范圍在十幾微伏到幾百微伏。所以做前置放大的運算放大器十分重要，選擇合適的參數(shù)，以減少放大器自身引入的噪聲。主要的三個噪聲源是:運放的電壓噪聲、電流噪聲，電阻的熱噪聲(Johnsonnoise)。一般運放的噪聲分布特點是:在中頻呈現(xiàn)白噪聲，低頻是Ι/f噪聲(頻譜密度與頻率的平方根成反比)，l/f噪聲是直流耦合測量的主要噪聲源。具有自穩(wěn)零(auto-zero)特點的運放可以大大減弱Ι/f噪聲，同時具有極小的輸入失調(diào)電壓(幾個uV)，最適用于低頻或直流微弱信號的測量。
[0015]可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種信號的調(diào)理電路，包括傳感器、前置放大模塊、電流監(jiān)測模塊、整流濾波電路、電源、A/D轉(zhuǎn)換模塊、電壓檢測模塊、主控制器、提示模塊和存儲模塊，其特征在于:傳感器與前置放大模塊、電流檢測模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、提示模塊相連；傳感器還與整流濾波電路和電源相連；電源與主控制器相連，主控制器與電壓檢測模塊和存儲模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種信號的調(diào)理電路，其特征在于:所述主控制器為單片機(jī)。
【專利摘要】一種信號的調(diào)理電路屬于數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其是涉及一種信號的調(diào)理電路的改進(jìn)。本發(fā)明提供一種信號強(qiáng)且噪聲小的一種信號的調(diào)理電路。本發(fā)明包括傳感器、前置放大模塊、電流監(jiān)測模塊、整流濾波電路、電源、A/D轉(zhuǎn)換模塊、電壓檢測模塊、主控制器、提示模塊和存儲模塊，其特征在于：傳感器與前置放大模塊、電流檢測模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、提示模塊相連；傳感器還與整流濾波電路和電源相連；電源與主控制器相連，主控制器與電壓檢測模塊和存儲模塊相連。
【IPC分類】G01D3-032
【公開號】CN104655157
【申請?zhí)枴緾N201310588079
【發(fā)明人】王穎, 高雨澤
【申請人】王穎
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月21日