信號調理設備、傳感器和信號采集處理系統技術方案

本發明專利技術實施例公開了一種信號調理設備、傳感器和信號采集處理系統，其中設備包括：互為冗余的第一信號調理電路和第二信號調理電路：所述第一信號調理電路和第二信號調理電路均至少包括：濾波單元，所述濾波單元的參考電壓端設置有調零電路。信號調理設備設置的冗余信號調理電路，在其中一路信號調理電路出現故障，另一路將執行信號調理動作，從而克服了現有技術中信號調理電路故障導致的裝置報廢率高的技術問題，所述濾波單元在參考電源設置有調零電路，所述調零電路通過可調電阻調節所述濾波單元的輸出電壓，從而保證了應用信號調理電路的信號采集處理系統各信號調理電路的輸出零點具備一致性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及檢測
，更具體地說，涉及信號調理設備、傳感器和信號采集處理系統。
技術介紹
信號調理電路是將傳感器感應部件采集的微弱的待測信號進行處理，最終將傳感器最初的輸出信號調理成能被測量電路所利用的信號。以雙線圈端電壓信號調理電路為例，該信號調理電路前輸入端具備差分雙線圈結構，所述信號調理電路將差分線圈兩端的電壓信號采集出來進行信號調理。圖I中的電阻Rl與電阻R2作為分壓電阻，分別與電感LI與電感L2串聯，頻率為f、峰峰值為Vp-p的正弦波作為激勵信號輸入，由于電感LI與電感L2的電感值感應外界物理量發生變化，總阻抗 Zl與Z2隨電感LI與電感L2的電感值變化。現有的信號調理電路至少存在如下缺點該電路設置有一路信號調理電路輸出，當該路信號調理信號出現故障時，設置有該信號調理電路的裝置將整體耗廢掉，故而存在裝置報廢率高的技術問題；其次，現有的應用信號調理電路的信號采集處理系統由于輸入所述信號調理電路的線圈加工差別，而導致該系統零點輸出一致性較低，另外，在信號調理電路中，大多設置有ニ極管部件，由于所述ニ極管易受溫度影響，而出現信號調理電路輸出準確性低的缺陷。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供ー種信號調理設備、傳感器和信號采集處理系統，以實現降低裝置故障報廢率和克服輸出零點一致性差的技術效果。ー種信號調理設備，包括互為冗余的第一信號調理電路和第二信號調理電路所述第一信號調理電路和第二信號調理電路均至少包括濾波單元，所述濾波單元的參考電壓端設置有調零電路。優選地所述調零電路具體為可調阻抗。所述調零電路還包括與所述可調阻抗的上可調阻抗串聯的第一匹配電阻；與所述可調阻抗的下可調阻抗串聯第二匹配電阻。所述第一信號調理電路和第二信號調理電路均還包括波形整形電路；所述波形整形電路的輸出端與所述濾波単元的輸入端連接。所述波形整形電路具體為電子開關式乘法器電路。所述電子開關式乘法器電路還包括與所述電子開關式乘法器電路第一輸出端連接的第一放大電路；以及，與所述電子開關式乘法器電路第二輸出端連接的第二放大電路。為了完善上述方案所述第一信號調理電路和第二信號調理電路均還包括放大電路；所述放大電路的輸出端與波形整形電路的輸入端連接。一種傳感器，包括所述信號調理設備。信號采集處理系統，包括所述傳感器。從上述的技術方案可以看出，本專利技術實施例中信號調理設備設置的冗余信號調理電路，在其中一路信號調理電路出現故障，另一路將執行信號調理動作，從而克服了現有技術中信號調理電路故障導致的裝置報廢率高的技術問題，所述濾波単元在參考電源設置有調零電路，所述調零電路通過可調電阻調節所述濾波單元的輸出電壓，從而保證了應用信 號調理電路的信號采集處理系統各信號調理電路的輸出零點具備一致性；另外，所述波形整形電路具體為電子開關式乘法器電路，改善了現有信號調理電路中二極管受溫度影響導致的信號調理電路調理準確性低的缺陷。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本專利技術實施例公開的現有的信號調理電路結構示意圖；圖2a為本專利技術實施例公開的ー種信號調理設備結構示意圖；圖2b為本專利技術實施例公開的ー種信號調理設備中信號調理電路的濾波単元結構示意圖；圖2c為本專利技術又一實施例公開ー種信號調理設備中信號調理電路的濾波單元調零電路結構不意圖；圖3a為本專利技術又ー實施例公開的ー種信號調理設備中信號調理電路結構示意圖；圖3b為本專利技術又ー實施例公開的ー種信號調理設備中信號調理電路的波形整形單元結構示意圖；圖3c為本專利技術又ー實施例公開的ー種信號調理設備中信號調理電路的波形整形單元結構示意圖；圖4a為本專利技術又ー實施例公開的ー種信號調理設備中信號調理電路結構示意圖；圖4b為本專利技術又ー實施例公開的ー種信號調理設備中信號調理電路的放大電路結構示意圖；圖4c為本專利技術又ー實施例公開的ー種信號調理設備中信號調理電路結構示意圖；圖5為本專利技術又ー實施例公開的ー種信號調理設備中信號調理電路結構示意圖；圖6為本專利技術實施例公開的ー種傳感器結構不意圖7為本專利技術實施例公開的ー種信號采集處理系統結構示意圖。具體實施例方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。本專利技術實施例公開了ー種信號調理設備、傳感器和系統，以實現降低裝置故障報廢率和輸出零點一致性提高的技術效果。需要說明的是，本說明書中的實施例以雙線圈端電壓輸入為例進行信號調理設備的結構及機理說明，當然并不局限該種輸入型的信號調理設備。圖2a示出了ー種信號調理設備，圖2b-圖2c示出了濾波單元結構示意圖結合圖 2a_圖2c進行說明，所述信號調理設備包括見圖2a，互為冗余的第一信號調理電路I和第二信號調理電路2 互為冗余的兩路信號調理電路，當一路信號調理電路出現故障吋，仍能進行正常輸出，從而增加了該設備的可靠性。見圖2b-圖2c，所述第一信號調理電路I和第二信號調理電路2均至少包括 濾波単元3，所述濾波単元的參考電壓端設置有調零電路4。若在同一個信號采集處理系統中，需要對多個信號進行調理，則需要用到多個信號調理電路，在該種應用場景下，需要同一系統中的同類信號調理電路零點輸出一致，提高輸出數據準確性，因而為了克服現有技術中由于輸入所述信號調理電路的信號的線圈加工差別，而導致該系統輸出零點一致性較低的問題，本實施例將在濾波単元的參考電壓端設置調零電路，首先如圖2b所示通過調整可調電阻R13，調節系統的零點電壓，實現多個信號調理電路的輸出Vout的一致性。其中R13+、R13-分別為可調電阻的上可調阻抗和下可調阻抗，其中VR13為可調電阻輸出端的電壓，此時低通濾波電阻的輸出電壓為_9]—ひ念一.通過調整R13，可以調整輸出電壓Vout，同一系統中的同類信號調理電路零點輸出一致。如圖2c所示在所述另外可以通過R13串聯電阻的方式，與所述可調阻抗的上可調阻抗串聯R13+的第一匹配電阻R14 ；與所述下可調阻抗R13-串聯的第二匹配電阻R15。縮小零點調節范圍，使調零電路的調節零點工作更方便。如下圖所示。差動濾波電路的輸出為I + /Λ1 SVom = f(K -V2 )+ ——| — I ~Vref ハム+ 2 /il 4 十/Cl 3 +八)15 '此時R13的調節范圍較小，選擇合適的R14與R15，可以方便的調節系統的零點。需要說明的是，所述第一信號調理電路I和第二信號調理電路2與線圈輸出端的連接方式可以是如圖所示的第一信號調理電路輸入端與第二信號調理電路輸入端均與線圈輸出端連接，如圖所示；也可以實現為第一信號調理電路輸入端與線圈輸出端連接，第二信號調理電路輸入端經過電阻與線圈輸出端連接，這樣的連接形式實現第一信號調理電路與第二信號調理電路中的元件參數配置不同，從而防止在生產制造中一路差動放大電路出現生產故障而導本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種信號調理設備，其特征在于，包括：互為冗余的第一信號調理電路和第二信號調理電路：所述第一信號調理電路和第二信號調理電路均至少包括：濾波單元，所述濾波單元的參考電壓端設置有調零電路。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹思飛，
申請(專利權)人：北京經緯恒潤科技有限公司，
類型：發明
國別省市：