CN204559519U - 压力传感器的信号检测放大电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种压力传感器的信号检测放大电路，具连接传感前端以获取传感信号的输入端，和产生对外信号输出的输出端，其特征在于：包括桥堆电路，包括依次串联的电阻R1、R2和R3，所述电阻R1和R3分别接至所述输入端，形成连接电阻R1与传感前端的第1节点，连接电阻R1和R2的第2节点，连接电阻R2与R3的第3节点，以及连接电阻R3与传感前端的第4节点；放大电路，包括运算放大器U1及其外围电路，所述运算放大器U1的正相输入端连接桥堆电路的第1节点，运算放大器U的负相输入端连接桥堆电路的第3节点；所述平衡电路包括电阻R8、R9、R10和R11。本实用新型提高对传感信号的响应速度与检测精度，继而输出适合后续系统识别的信号。
Description
技术领域
本实用新型属于传感技术领域，具体涉及一种压力传感器的信号检测放大电路。
背景技术
接近或接触传感装置，是用于根据传感区域中外物与传感装置之间的距离来产生对应变化的电信号输出，其传感性能很在程度上取决于信号检测电路的电气性能。现有应用当中，传感装置的信号检测电路主要面临敏度、输入阻抗及温漂控制等方面的考验，特别是在传感所需精度较高的场合。
实用新型内容
基于背景技术所提及的问题，本实用新型提出一种压力传感器的信号检测放大电路，目的在于提高对传感信号的响应速度与检测精度，继而输出适合后续系统识别的信号，其具体技术方案如下：
一种压力传感器的信号检测放大电路,具连接传感前端以获取传感信号的输入端，和产生对外信号输出的输出端，其包括桥堆电路、放大电路与平衡电路；其中，
所述桥堆电路包括依次串联的电阻R1、R2和R3，所述电阻R1和R3分别接至所述输入端，形成连接电阻R1与传感前端的第1节点，连接电阻R1和R2的第2节点，连接电阻R2与R3的第3节点，以及连接电阻R3与传感前端的第4节点，所述第1节点和第3节点分别作为桥堆电路的输出；
所述放大电路包括运算放大器U1及其外围电路，所述运算放大器U1的正相输入端连接桥堆电路的第1节点，运算放大器U的负相输入端连接桥堆电路的第3节点，运算放大器U1的输出端连接至信号检测放大电路的输出端；
所述平衡电路包括电阻R8、R9、R10和R11，所述电阻R9为可调节式电阻，其滑动端通过电阻R8连接至直流电压源，其两固定端分别与所述电阻R10和R11连接，所述电阻R10的连接所述运算放大器U1的正相输入端，所述电阻R11的一端连接所述运算放大器U1的负相输入端。
于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述运算放大器U1的正相输入端与桥堆电路的第1节点之间设有线路电阻R4，所述运算放大器U1的负相输入端与桥堆电路的第3节点之间设有线路电阻R5。
于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述运算放大器U1的放大系数可调，其外围电路包括一可调电阻R7和电容C1、C2；所述可调电阻R7的两固定端分别运算放大器U1的放大系数调节端，其滑动端经电容C1和C2连接至运算放大器U1的负向电压端，所述电容C1和C2之间的结点连接至运算放大器U1的正向电压端。
于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述传感前端具有随导电物接近而容值和/或阻抗值显著变化的电气特性。
于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述运算放大器U1选用美国BB公司型号为3629BM的高精度运算放大器。
本实用新型与现有技术相比，其优越性体现在：创新地将传感前端引入作为桥堆电路的组成部分，提高对传感信号的响应速度与检测精度，继而输出适合后续系统识别的信号，本实用新型的电路结构具有简洁、紧凑、响应迅速、高敏度、高输入阻抗及低温漂等优点。
附图说明
图1为本实用新型的信号检测放大电路的原理图。
图2为本实用新型的信号检测放大电路产的对应导电物与传感前端之间距离的电信号波形图。
具体实施方式
如下结合附图，对本申请方案作进一步描述：
如图1所示，一种压力传感器的信号检测放大电路,具连接传感前端以获取传感信号的输入端，和产生对外信号输出的输出端，其包括桥堆电路、放大电路与平衡电路；其中，
所述桥堆电路包括依次串联的电阻R1、R2和R3，所述电阻R1和R3分别接至所述输入端，所述传感前端等效动态电阻RL，形成连接电阻R1与动态电阻RL的第1节点，连接电阻R1和R2的第2节点，连接电阻R2与R3的第3节点，以及连接电阻R3与动态电阻RL的第4节点，所述第1节点和第3节点分别作为桥堆电路的输出；
所述放大电路包括运算放大器U1及其外围电路，所述运算放大器U1的正相输入端连接桥堆电路的第1节点，运算放大器U的负相输入端连接桥堆电路的第3节点，运算放大器U1的输出端连接至信号检测放大电路的输出端；
所述平衡电路包括电阻R8、R9、R10和R11，所述电阻R9为可调节式电阻，其滑动端通过电阻R8连接至直流电压源，其两固定端分别与所述电阻R10和R11连接，所述电阻R10的连接所述运算放大器U1的正相输入端，所述电阻R11的一端连接所述运算放大器U1的负相输入端。
所述运算放大器U1的正相输入端与桥堆电路的第1节点之间设有线路电阻R4，所述运算放大器U1的负相输入端与桥堆电路的第3节点之间设有线路电阻R5。
所述运算放大器U1的放大系数可调，其外围电路包括一可调电阻R7和电容C1、C2；所述可调电阻R7的两固定端分别运算放大器U1的放大系数调节端，其滑动端经电容C1和C2连接至运算放大器U1的负向电压端，所述电容C1和C2之间的结点连接至运算放大器U1的正向电压端。
所述传感前端具有随导电物接近而容值和/或阻抗值显著变化的电气特性。具体地，所述传感前端为掺杂有若干导电单体的高分子复合物，其至少具有一个敏感面，所述导电单体可为微弹簧状的碳纤维，所述高分子复合物可为高分子树脂或硅胶。
所述运算放大器U1选用美国BB公司型号为3629BM的高精度运算放大器。
具体实施时，所述信号检测放大电路响应传感前端的传感信号而产生有若干电信号，其形式可为对应不同间距的不同幅值电压信号，或是地应不同间距的不同频率的振荡/脉冲信号。
如图2所示，根据导电物与传感前端的间距，产生连续的电信号，本实施例中以20厘米点为敏感距离，导电物越接近传感前端，则电信号的幅值越大；相反，导电物越远离传感前端，则电信号的幅值越小。
上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。
Claims (5)
1.一种压力传感器的信号检测放大电路，具连接传感前端以获取传感信号的输入端，和产生对外信号输出的输出端，其特征在于：包括桥堆电路、放大电路与平衡电路；其中，
所述桥堆电路包括依次串联的电阻R1、R2和R3，所述电阻R1和R3分别接至所述输入端，形成连接电阻R1与传感前端的第1节点，连接电阻R1和R2的第2节点，连接电阻R2与R3的第3节点，以及连接电阻R3与传感前端的第4节点，所述第1节点和第3节点分别作为桥堆电路的输出；
所述放大电路包括运算放大器U1及其外围电路，所述运算放大器U1的正相输入端连接桥堆电路的第1节点，运算放大器U的负相输入端连接桥堆电路的第3节点，运算放大器U1的输出端连接至信号检测放大电路的输出端；
所述平衡电路包括电阻R8、R9、R10和R11，所述电阻R9为可调节式电阻，其滑动端通过电阻R8连接至直流电压源，其两固定端分别与所述电阻R10和R11连接，所述电阻R10的连接所述运算放大器U1的正相输入端，所述电阻R11的一端连接所述运算放大器U1的负相输入端。
2.根据权利要求1所述的压力传感器的信号检测放大电路，其特征在于：所述运算放大器U1的正相输入端与桥堆电路的第1节点之间设有线路电阻R4，所述运算放大器U1的负相输入端与桥堆电路的第3节点之间设有线路电阻R5。
3.根据权利要求2所述的压力传感器的信号检测放大电路，其特征在于：所述运算放大器U1的放大系数可调，其外围电路包括一可调电阻R7和电容C1、C2；所述可调电阻R7的两固定端分别运算放大器U1的放大系数调节端，其滑动端经电容C1和C2连接至运算放大器U1的负向电压端，所述电容C1和C2之间的结点连接至运算放大器U1的正向电压端。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的压力传感器的信号检测放大电路，其特征在于：所述传感前端具有随导电物接近而容值和/或阻抗值显著变化的电气特性。
5.根据权利要求1所述的压力传感器的信号检测放大电路，其特征在于：所述运算放大器U1选用美国BB公司型号为3629BM的高精度运算放大器。
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