一種微弱小信號(hào)幅值檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及信號(hào)幅值檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種微弱小信號(hào)幅值檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微弱信號(hào)檢測(cè)的目的是從強(qiáng)噪聲中提取有用信號(hào)，而待檢測(cè)信號(hào)通常是毫/微伏級(jí)。這就需要要求很高的濾波器才能將干擾信號(hào)濾除，而設(shè)計(jì)高階濾波器很困難。傳統(tǒng)的微弱小信號(hào)檢測(cè)主要是根據(jù)檢測(cè)信號(hào)頻率來設(shè)計(jì)濾波器，所使用的濾波器是由單個(gè)元件組裝構(gòu)成的濾波系統(tǒng)，只能適應(yīng)特定情況的下的檢測(cè)要求，無法滿足在不同環(huán)境中監(jiān)測(cè)不同小信號(hào)的要求；
[0003]在檢測(cè)微弱信號(hào)裝置中，有一種典型的裝置如下:
[0004]中國專利(專利號(hào):2008100507881，專利名稱:一種微弱信號(hào)檢測(cè)裝置)公開了一種微弱小信號(hào)檢測(cè)裝置，其采用對(duì)將要檢測(cè)的信號(hào)調(diào)制、放大和濾波后由模數(shù)轉(zhuǎn)換單元對(duì)信號(hào)通道單元輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣后輸出量化信號(hào)，其存在的問題是:(1)放大環(huán)節(jié)沒有峰值檢測(cè)電路，也就無法保證有效信號(hào)能夠完整的通過放大電路；(2)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片是具有分辨率的，不能完整的采集信號(hào)通道單元輸出的模擬信號(hào)的實(shí)際值，對(duì)后期的相干解調(diào)有一定的影響。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有的微弱信號(hào)檢測(cè)裝置還是存在著精度不夠、不能確定所檢測(cè)信號(hào)的質(zhì)量、系統(tǒng)只能滿足特定情況的下的檢測(cè)要求等缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型提供了一種微弱小信號(hào)幅值檢測(cè)裝置，解決了微弱小信號(hào)檢測(cè)裝置采集精度不高、不能確定所檢測(cè)信號(hào)的質(zhì)量，詳見下文描述:
[0007]一種微弱小信號(hào)幅值檢測(cè)裝置，包括:依次電連接的微弱小信號(hào)前期處理電路模塊、小信號(hào)全波整流電路模塊，所述微弱小信號(hào)幅值檢測(cè)裝置還包括:微弱小信號(hào)后期處理電路模塊、系統(tǒng)反饋電路模塊和微控制器控制電路模塊，
[0008]微弱小信號(hào)通過所述微弱小信號(hào)后期處理電路模塊處理，經(jīng)所述系統(tǒng)反饋電路模塊的AD轉(zhuǎn)換由所述微控制器控制電路模塊進(jìn)行幅值顯示；
[0009]其中，所述微弱小信號(hào)前期處理電路模塊包括:輸入跟隨電路模塊、交流放大電路模塊和帶通濾波電路模塊。
[0010]其中，所述輸入跟隨電路模塊由運(yùn)算放大器構(gòu)成；所述交流放大電路模塊由儀用運(yùn)算放大器、數(shù)控電位器及電阻構(gòu)成；所述帶通濾波電路模塊由多片濾波芯片級(jí)聯(lián)構(gòu)成。
[0011]其中，所述小信號(hào)全波整流電路模塊包括:移相電路模塊和相敏檢測(cè)電路模塊；所述相敏檢測(cè)電路模塊由運(yùn)算放大器、電阻和和多路電子開關(guān)組成。
[0012]其中，所述微弱小信號(hào)后期處理電路模塊包括:低通濾波電路模塊和直流放大電路模塊；所述低通濾波電路模塊為電阻、電容構(gòu)建的二階有源低通濾波器；
[0013]進(jìn)一步，所述直流放大模塊由運(yùn)算放大器、電位器和保護(hù)電阻組成。所述系統(tǒng)反饋電路模塊包括:峰值檢測(cè)電路模塊和A/D采集電路模塊；所述AD采集電路模塊由AD轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成。所述帶通濾波電路模塊采用MAX262程控濾波芯片。
[0014]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是:本實(shí)用新型通過用戶輸入的待測(cè)信號(hào)頻率和-3dB截止頻率fc (帶寬)，匹配程控濾波參數(shù)。采用峰值檢測(cè)電路反饋的信息來調(diào)節(jié)交流放大倍數(shù)，經(jīng)A/D采集電路反饋的小信號(hào)電壓幅值信息調(diào)節(jié)相敏檢測(cè)電路參數(shù)，并輸出最大電壓幅值。本實(shí)用新型通過對(duì)微弱小信號(hào)進(jìn)行號(hào)前期處理、全波整流、后期處理、系統(tǒng)反饋、微控制器調(diào)節(jié)等方式，將淹沒在強(qiáng)噪聲中頻率已知的有效微弱小信號(hào)檢測(cè)出來，并輸出有效微弱小信號(hào)的幅值和幅值有效值，解決了微弱小信號(hào)檢測(cè)裝置著采集精度不夠、不能確定所檢測(cè)信號(hào)的質(zhì)量、只能滿足特定情況的下的檢測(cè)要求等缺點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1為一種微弱交流信號(hào)幅值檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為一種微弱交流信號(hào)幅值檢測(cè)裝置的工作原理示意圖；
[0017]圖3為一種微弱交流信號(hào)幅值檢測(cè)裝置的輸入跟隨電路模塊原理圖；
[0018]圖4為一種微弱交流信號(hào)幅值檢測(cè)裝置的交流放大電路模塊原理圖；
[0019]圖5為一種微弱交流信號(hào)幅值檢測(cè)裝置的帶通濾波電路模塊原理圖；
[0020]圖6為一種微弱交流信號(hào)幅值檢測(cè)裝置的相敏檢測(cè)電路模塊原理圖；
[0021]圖7為一種微弱交流信號(hào)幅值檢測(cè)裝置的低通濾波電路模塊的原理圖；
[0022]圖8為一種微弱交流信號(hào)幅值檢測(cè)裝置的直流放大電路模塊原理圖；
[0023]圖9為一種微弱交流信號(hào)幅值檢測(cè)裝置的峰值檢測(cè)電路模塊原理圖；
[0024]圖10為一種微弱交流信號(hào)幅值檢測(cè)裝置的A/D采集電路模塊原理圖；
[0025]圖11為一種微弱交流信號(hào)幅值檢測(cè)裝置的數(shù)據(jù)與控制總線電路模塊原理圖；
[0026]圖12為一種微弱交流信號(hào)幅值檢測(cè)裝置的數(shù)字電位器控制電路圖。
[0027]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0028]1:微弱小信號(hào)前期處理電路模塊；2:小信號(hào)全波整流電路模塊；
[0029]3:微弱小信號(hào)后期處理電路模塊；4:系統(tǒng)反饋電路模塊；
[0030]5:微控制器控制電路模塊；11:輸入跟隨電路模塊；
[0031]12:交流放大電路模塊；13:帶通濾波電路模塊；
[0032]21:移相電路模塊；22:相敏檢測(cè)電路模塊；
[0033]31:低通濾波電路模塊；32:直流放大電路模塊；
[0034]41:峰值檢測(cè)電路模塊；42:A/D采集電路模塊；
[0035]51:微控制器；52:數(shù)據(jù)與控制總線電路模塊；
[0036]53:按鍵電路模塊；54:顯示電路模塊；
[0037]55:抗干擾電路模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0038]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0039]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種微弱小信號(hào)幅值檢測(cè)裝置，參見圖1和圖2，該檢測(cè)裝置包括:微弱小信號(hào)前期處理電路模塊1、小信號(hào)全波整流電路模塊2、微弱小信號(hào)后期處理電路模塊3、系統(tǒng)反饋電路模塊4和微控制器控制電路模塊5。
[0040]其中，微弱小信號(hào)前期處理電路模塊I包括:輸入跟隨電路模塊11、交流放大電路模塊12和帶通濾波電路模塊13。
[0041]小信號(hào)全波整流電路模塊2包括:移相電路模塊21和相敏檢測(cè)電路模塊22。
[0042]微弱小信號(hào)后期處理電路模塊3包括:低通濾波電路模塊31和直流放大電路模塊32ο
[0043]系統(tǒng)反饋電路模塊4包括:峰值檢測(cè)電路模塊41和A/D采集電路模塊42。
[0044]微控制器控制電路模塊5包括:微控制器51、數(shù)據(jù)與控制總線電路模塊52、按鍵電路模塊53、顯示電路模塊54和抗干擾電路模塊55。
[0045]其中，輸入跟隨電路模塊11是由運(yùn)算放大器構(gòu)成，其反向輸入端與輸出端連接，信號(hào)由正向輸入端直接輸入。
[0046]交流放大電路模塊12由儀用運(yùn)算放大器、數(shù)控電位器及電阻構(gòu)成，數(shù)控電位器掛載在數(shù)據(jù)與控制總線電路模塊52上。
[0047]帶通濾波電路模塊13由多片濾波芯片級(jí)聯(lián)構(gòu)成，濾波芯片掛載于數(shù)據(jù)與控制總線電路模塊52上，可以根據(jù)需要選擇多個(gè)濾波芯片級(jí)聯(lián)輸出信號(hào)送至小信號(hào)全波整流電路模塊2的輸入端。系統(tǒng)通過用戶輸入的待測(cè)信號(hào)頻率匹配濾波參數(shù)。
[0048]在待測(cè)信號(hào)頻率已知的情況下，系統(tǒng)通過用戶由按鍵電路模塊53輸入待測(cè)信號(hào)頻率和-3dB截止頻率f。(帶寬)，微控制器51通過輸入的待測(cè)信號(hào)參數(shù)自動(dòng)匹配帶通濾波電路模塊13的參數(shù)。
[0049]通過峰值檢測(cè)電路模塊41反饋的信息來調(diào)節(jié)交流放大電路模塊12的放大倍數(shù)。
[0050]通過A/D采集電路模塊42反饋的小信號(hào)電壓幅值信息調(diào)節(jié)相敏檢測(cè)電路模塊22的參數(shù)，并輸出最大電壓幅值。
[0051]該微弱小信號(hào)幅值檢測(cè)裝置通過低通濾波模塊31和直流放大電路模塊32，經(jīng)AD采集電路模塊42的AD轉(zhuǎn)換由微控制器51送至顯示電路模塊54進(jìn)行顯示。
[0052]微控制器控制電路模塊5采用電路屏蔽，隔離干擾，可對(duì)電源電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)；微控制器51通過控制