壓力傳感器的信號(hào)檢測(cè)放大電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種壓力傳感器的信號(hào)檢測(cè)放大電路。
【背景技術(shù)】
[0002]接近或接觸傳感裝置，是用于根據(jù)傳感區(qū)域中外物與傳感裝置之間的距離來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)變化的電信號(hào)輸出，其傳感性能很在程度上取決于信號(hào)檢測(cè)電路的電氣性能?，F(xiàn)有應(yīng)用當(dāng)中，傳感裝置的信號(hào)檢測(cè)電路主要面臨敏度、輸入阻抗及溫漂控制等方面的考驗(yàn)，特別是在傳感所需精度較高的場(chǎng)合。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]基于【背景技術(shù)】所提及的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種壓力傳感器的信號(hào)檢測(cè)放大電路，目的在于提高對(duì)傳感信號(hào)的響應(yīng)速度與檢測(cè)精度，繼而輸出適合后續(xù)系統(tǒng)識(shí)別的信號(hào)，其具體技術(shù)方案如下:
[0004]一種壓力傳感器的信號(hào)檢測(cè)放大電路，具連接傳感前端以獲取傳感信號(hào)的輸入端，和產(chǎn)生對(duì)外信號(hào)輸出的輸出端，其包括橋堆電路、放大電路與平衡電路；其中，
[0005]所述橋堆電路包括依次串聯(lián)的電阻R1、R2和R3，所述電阻Rl和R3分別接至所述輸入端，形成連接電阻Rl與傳感前端的第I節(jié)點(diǎn)，連接電阻Rl和R2的第2節(jié)點(diǎn)，連接電阻R2與R3的第3節(jié)點(diǎn)，以及連接電阻R3與傳感前端的第4節(jié)點(diǎn)，所述第I節(jié)點(diǎn)和第3節(jié)點(diǎn)分別作為橋堆電路的輸出；
[0006]所述放大電路包括運(yùn)算放大器Ul及其外圍電路，所述運(yùn)算放大器Ul的正相輸入端連接橋堆電路的第I節(jié)點(diǎn)，運(yùn)算放大器U的負(fù)相輸入端連接橋堆電路的第3節(jié)點(diǎn)，運(yùn)算放大器Ul的輸出端連接至信號(hào)檢測(cè)放大電路的輸出端；
[0007]所述平衡電路包括電阻R8、R9、RlO和R11，所述電阻R9為可調(diào)節(jié)式電阻，其滑動(dòng)端通過(guò)電阻R8連接至直流電壓源，其兩固定端分別與所述電阻RlO和Rll連接，所述電阻RlO的連接所述運(yùn)算放大器Ul的正相輸入端，所述電阻Rll的一端連接所述運(yùn)算放大器Ul的負(fù)相輸入端。
[0008]于本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述運(yùn)算放大器Ul的正相輸入端與橋堆電路的第I節(jié)點(diǎn)之間設(shè)有線路電阻R4，所述運(yùn)算放大器Ul的負(fù)相輸入端與橋堆電路的第3節(jié)點(diǎn)之間設(shè)有線路電阻R5。
[0009]于本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述運(yùn)算放大器Ul的放大系數(shù)可調(diào)，其外圍電路包括一可調(diào)電阻R7和電容Cl、C2 ;所述可調(diào)電阻R7的兩固定端分別運(yùn)算放大器Ul的放大系數(shù)調(diào)節(jié)端，其滑動(dòng)端經(jīng)電容Cl和C2連接至運(yùn)算放大器Ul的負(fù)向電壓端，所述電容Cl和C2之間的結(jié)點(diǎn)連接至運(yùn)算放大器Ul的正向電壓端。
[0010]于本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述傳感前端具有隨導(dǎo)電物接近而容值和/或阻抗值顯著變化的電氣特性。
[0011 ] 于本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述運(yùn)算放大器Ul選用美國(guó)BB公司型號(hào)為3629BM的高精度運(yùn)算放大器。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)越性體現(xiàn)在:創(chuàng)新地將傳感前端引入作為橋堆電路的組成部分，提高對(duì)傳感信號(hào)的響應(yīng)速度與檢測(cè)精度，繼而輸出適合后續(xù)系統(tǒng)識(shí)別的信號(hào)，本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)具有簡(jiǎn)潔、緊湊、響應(yīng)迅速、高敏度、高輸入阻抗及低溫漂等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的信號(hào)檢測(cè)放大電路的原理圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型的信號(hào)檢測(cè)放大電路產(chǎn)的對(duì)應(yīng)導(dǎo)電物與傳感前端之間距離的電信號(hào)波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如下結(jié)合附圖，對(duì)本申請(qǐng)方案作進(jìn)一步描述:
[0016]如圖1所示，一種壓力傳感器的信號(hào)檢測(cè)放大電路，具連接傳感前端以獲取傳感信號(hào)的輸入端，和產(chǎn)生對(duì)外信號(hào)輸出的輸出端，其包括橋堆電路、放大電路與平衡電路；其中，
[0017]所述橋堆電路包括依次串聯(lián)的電阻R1、R2和R3，所述電阻Rl和R3分別接至所述輸入端，所述傳感前端等效動(dòng)態(tài)電阻RL，形成連接電阻Rl與動(dòng)態(tài)電阻RL的第I節(jié)點(diǎn)，連接電阻Rl和R2的第2節(jié)點(diǎn)，連接電阻R2與R3的第3節(jié)點(diǎn)，以及連接電阻R3與動(dòng)態(tài)電阻RL的第4節(jié)點(diǎn)，所述第I節(jié)點(diǎn)和第3節(jié)點(diǎn)分別作為橋堆電路的輸出；
[0018]所述放大電路包括運(yùn)算放大器Ul及其外圍電路，所述運(yùn)算放大器Ul的正相輸入端連接橋堆電路的第I節(jié)點(diǎn)，運(yùn)算放大器U的負(fù)相輸入端連接橋堆電路的第3節(jié)點(diǎn)，運(yùn)算放大器Ul的輸出端連接至信號(hào)檢測(cè)放大電路的輸出端；
[0019]所述平衡電路包括電阻R8、R9、RlO和R11，所述電阻R9為可調(diào)節(jié)式電阻，其滑動(dòng)端通過(guò)電阻R8連接至直流電壓源，其兩固定端分別與所述電阻RlO和Rll連接，所述電阻RlO的連接所述運(yùn)算放大器Ul的正相輸入端，所述電阻Rll的一端連接所述運(yùn)算放大器Ul的負(fù)相輸入端。
[0020]所述運(yùn)算放大器Ul的正相輸入端與橋堆電路的第I節(jié)點(diǎn)之間設(shè)有線路電阻R4，所述運(yùn)算放大器Ul的負(fù)相輸入端與橋堆電路的第3節(jié)點(diǎn)之間設(shè)有線路電阻R5。
[0021]所述運(yùn)算放大器Ul的放大系數(shù)可調(diào)，其外圍電路包括一可調(diào)電阻R7和電容Cl、C2 ;所述可調(diào)電阻R7的兩固定端分別運(yùn)算放大器Ul的放大系數(shù)調(diào)節(jié)端，其滑動(dòng)端經(jīng)電容Cl和C2連接至運(yùn)算放大器Ul的負(fù)向電壓端，所述電容Cl和C2之間的結(jié)點(diǎn)連接至運(yùn)算放大器Ul的正向電壓端。
[0022]所述傳感前端具有隨導(dǎo)電物接近而容值和/或阻抗值顯著變化的電氣特性。具體地，所述傳感前端為摻雜有若干導(dǎo)電單體的高分子復(fù)合物，其至少具有一個(gè)敏感面，所述導(dǎo)電單體可為微彈簧狀的碳纖維，所述高分子復(fù)合物可為高分子樹(shù)脂或硅膠。
[0023]所述運(yùn)算放大器Ul選用美國(guó)BB公司型號(hào)為3629BM的高精度運(yùn)算放大器。
[0024]具體實(shí)施時(shí)，所述信號(hào)檢測(cè)放大電路響應(yīng)傳感前端的傳感信號(hào)而產(chǎn)生有若干電信號(hào)，其形式可為對(duì)應(yīng)不同間距的不同幅值電壓信號(hào)，或是地應(yīng)不同間距的不同頻率的振蕩/脈沖信號(hào)。
[0025]如圖2所示，根據(jù)導(dǎo)電物與傳感前端的間距，產(chǎn)生連續(xù)的電信號(hào)，本實(shí)施例中以20厘米點(diǎn)為敏感距離，導(dǎo)電物越接近傳感前端，則電信號(hào)的幅值越大；相反，導(dǎo)電物越遠(yuǎn)離傳感前端，則電信號(hào)的幅值越小。
[0026]上述優(yōu)選實(shí)施方式應(yīng)視為本申請(qǐng)方案實(shí)施方式的舉例說(shuō)明，凡與本申請(qǐng)方案雷同、近似或以此為基礎(chǔ)作出的技術(shù)推演、替換、改進(jìn)等，均應(yīng)視為本專利的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓力傳感器的信號(hào)檢測(cè)放大電路，具連接傳感前端以獲取傳感信號(hào)的輸入端，和產(chǎn)生對(duì)外信號(hào)輸出的輸出端，其特征在于:包括橋堆電路、放大電路與平衡電路；其中， 所述橋堆電路包括依次串聯(lián)的電阻R1、R2和R3，所述電阻Rl和R3分別接至所述輸入端，形成連接電阻Rl與傳感前端的第I節(jié)點(diǎn)，連接電阻Rl和R2的第2節(jié)點(diǎn)，連接電阻R2與R3的第3節(jié)點(diǎn)，以及連接電阻R3與傳感前端的第4節(jié)點(diǎn)，所述第I節(jié)點(diǎn)和第3節(jié)點(diǎn)分別作為橋堆電路的輸出； 所述放大電路包括運(yùn)算放大器Ul及其外圍電路，所述運(yùn)算放大器Ul的正相輸入端連接橋堆電路的第I節(jié)點(diǎn)，運(yùn)算放大器U的負(fù)相輸入端連接橋堆電路的第3節(jié)點(diǎn)，運(yùn)算放大器Ul的輸出端連接至信號(hào)檢測(cè)放大電路的輸出端； 所述平衡電路包括電阻R8、R9、RlO和R11，所述電阻R9為可調(diào)節(jié)式電阻，其滑動(dòng)端通過(guò)電阻R8連接至直流電壓源，其兩固定端分別與所述電阻RlO和Rll連接，所述電阻RlO的連接所述運(yùn)算放大器Ul的正相輸入端，所述電阻Rll的一端連接所述運(yùn)算放大器Ul的負(fù)相輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器的信號(hào)檢測(cè)放大電路，其特征在于:所述運(yùn)算放大器Ul的正相輸入端與橋堆電路的第I節(jié)點(diǎn)之間設(shè)有線路電阻R4，所述運(yùn)算放大器Ul的負(fù)相輸入端與橋堆電路的第3節(jié)點(diǎn)之間設(shè)有線路電阻R5。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力傳感器的信號(hào)檢測(cè)放大電路，其特征在于:所述運(yùn)算放大器Ul的放大系數(shù)可調(diào)，其外圍電路包括一可調(diào)電阻R7和電容Cl、C2 ;所述可調(diào)電阻R7的兩固定端分別運(yùn)算放大器Ul的放大系數(shù)調(diào)節(jié)端，其滑動(dòng)端經(jīng)電容Cl和C2連接至運(yùn)算放大器Ul的負(fù)向電壓端，所述電容Cl和C2之間的結(jié)點(diǎn)連接至運(yùn)算放大器Ul的正向電壓端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的壓力傳感器的信號(hào)檢測(cè)放大電路，其特征在于:所述傳感前端具有隨導(dǎo)電物接近而容值和/或阻抗值顯著變化的電氣特性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器的信號(hào)檢測(cè)放大電路，其特征在于:所述運(yùn)算放大器Ul選用美國(guó)BB公司型號(hào)為3629BM的高精度運(yùn)算放大器。
【專利摘要】本實(shí)用新型提出一種壓力傳感器的信號(hào)檢測(cè)放大電路，具連接傳感前端以獲取傳感信號(hào)的輸入端，和產(chǎn)生對(duì)外信號(hào)輸出的輸出端，其特征在于：包括橋堆電路，包括依次串聯(lián)的電阻R1、R2和R3，所述電阻R1和R3分別接至所述輸入端，形成連接電阻R1與傳感前端的第1節(jié)點(diǎn)，連接電阻R1和R2的第2節(jié)點(diǎn)，連接電阻R2與R3的第3節(jié)點(diǎn)，以及連接電阻R3與傳感前端的第4節(jié)點(diǎn)；放大電路，包括運(yùn)算放大器U1及其外圍電路，所述運(yùn)算放大器U1的正相輸入端連接橋堆電路的第1節(jié)點(diǎn)，運(yùn)算放大器U的負(fù)相輸入端連接橋堆電路的第3節(jié)點(diǎn)；所述平衡電路包括電阻R8、R9、R10和R11。本實(shí)用新型提高對(duì)傳感信號(hào)的響應(yīng)速度與檢測(cè)精度，繼而輸出適合后續(xù)系統(tǒng)識(shí)別的信號(hào)。
【IPC分類】H03F1-34
【公開(kāi)號(hào)】CN204559519
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520270527
【發(fā)明人】楊少明
【申請(qǐng)人】廣東雙虹新材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日