CN203872147U - 一种高精度灌浆数据采集电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高精度灌浆数据采集电路,包括依次连接的灌浆作业工地上的传感器、放大电路、滤波电路、模数转换电路和中央处理器。放大电路为差动放大电路,滤波电路为一阶开关电容滤波电路。差动放大电路具有高输入阻抗、高共模抑制比和开环增益,对微小的差模电压很敏感,可以很好的放大传感器送过来的微弱的模拟信号,同时有效的抑制噪声,***简单,成本低。一阶开关电容滤波电路,相对于通用的RC低通滤波电路,用一个接地电容C1和用作开关的漏源两极可互换的增强型MOSFET T1、T2代替输入电阻,可以获得精确的大时间常数,抑制二次及多次谐波,极大的提高了采集数据的精确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高精度灌浆数据采集电路,属于电子电路领域。
背景技术
在灌浆施工中,为了提高工作效率和工程质量,需要测量记录控制灌浆压力、流量、密度等数据。在测量数据过程中,(压力、流量、密度)传感器输出的信号往往较弱,而且其中还包含工频、静电和电磁耦合等共模干扰,因而必须对传感器输出的模拟信号进行放大滤波,使模拟量适合于模数转换器的电压转换范围,再送给中央处理器记录处理控制。因此要求放大电路具有很高的共模抑制比以及高增益、低噪声和高输入阻抗,滤波电路具有精确的大时间常数,抑制二次及多次谐波,以获得准确有效的数据。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种高精度灌浆数据采集电路,包括差动放大电路,具有高输入阻抗、高共模抑制比和开环增益,对微小的差模电压很敏感,并适用于测量远距离传输过来的信号,可以很好的放大传感器送过来的微弱的模拟信号,同时有效的抑制噪声,***简单,成本低。同时,包括一阶开关电容滤波电路,相对于通用的RC低通滤波电路,用一个接地电容C1和用作开关的漏源两极可互换的增强型MOSFET T1、T2代替输入电阻,可以获得精确的大时间常数,抑制二次及多次谐波,极大的提高了采集数据的精确度。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
一种高精度灌浆数据采集电路,包括依次连接的灌浆作业工地上的传感器、放大电路、滤波电路、模数转换电路和中央处理器。所述放大电路为差动放大电路,包括三个运算放大器A1、A2和A3,运算放大器A1、A2组成同相并联差动运算放大器,运算放大器A1的同相输入端连接传感器的信号输出端,运算放大器A2的输入端接地,同相并联差动运算放大器的输出端连接运算放大器A3,运算放大器A3作为差动跟随器。所述滤波电路为一阶开关电容滤波电路,包括两个用作开关的漏源两极可互换的增强型MOSFET T1、T2、两个接地电容C1、C2和一个电压跟随器A4;MOSFET T1、接地电容C1、MOSFET T2、接地电容C2、电压跟随器A4依次连接。
有益效果
本实用新型的高精度灌浆数据采集电路,包括差动放大电路,具有高输入阻抗、高共模抑制比和开环增益,对微小的差模电压很敏感,并适用于测量远距离传输过来的信号,可以很好的放大传感器送过来的微弱的模拟信号,同时有效的抑制噪声,***简单,成本低。同时,滤波电路为一阶开关电容滤波电路,相对于通用的RC低通滤波电路,用一个接地电容C1和用作开关的漏源两极可互换的增强型MOSFET T1、T2代替输入电阻,可以获得精确的大时间常数,抑制二次及多次谐波,极大的提高了采集数据的精确度。
附图说明
图1为本实用新型高精度灌浆数据采集电路的总体原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1:
如图1所示,一种高精度灌浆数据采集电路,包括依次连接的灌浆作业工地上的传感器、放大电路、滤波电路、模数转换电路和中央处理器。
放大电路为差动放大电路,包括三个运算放大器A1、A2和A3,运算放大器A1、A2组成同相并联差动运算放大器,运算放大器A1的同相输入端连接传感器的信号输出端,运算放大器A2的输入端接地,同相并联差动运算放大器的输出端连接运算放大器A3,运算放大器A3作为差动跟随器。三个运算放大器A1、A2和A3可以采用ad公司生产的通用仪器仪表单片放大器ad522,ad522主要可用于恶劣环境下要求进行高精度数据采集的场合,具有低电压漂移、低非线性、高共模抑制比、低噪声、低失调电压等特点。差动放大电路采用对称电路结构,且传感器送过来的信号直接加入到输入端上,从而有较强的抑制共模信号的能力,并且具有高输入阻抗、高共模抑制比和开环增益,可以很好的放大传感器送过来的微弱的模拟信号,同时外加反馈回路、输入回路和输出回路的电阻Rf、Rf1、Rf2、Rw、R、R1,放大电路的放大倍数为:通过调节电阻Rw的大小可以调整放大倍数,同时有效的抑制噪声,***简单,成本低。
本实用新型中滤波电路为一阶开关电容滤波电路,包括两个用作开关的漏源两极可互换的增强型MOSFET T1、T2、两个接地电容C1、C2和一个电压跟随器A4,MOSFET T1、接地电容C1、MOSFET T2、接地电容C2、电压跟随器A4依次连接。电压跟随器A4将滤波电路与负载进行了很好的隔离,输入阻抗高、输出阻抗低,因而具有很强的带负载能力。本一阶开关电容滤波电路相对于通用的RC低通滤波电路,用一个接地电容C1和用作开关的漏源两极可互换的增强型MOSFET T1、T2代替输入电阻R,开关电容滤波电路在每个时钟周期对输入信号取样一次。影响滤波器频率响应的时间常数取决于时钟周期和电容比值C2/C1,在RC滤波电路中,要求有较大的电容和精确的RC时间常数,在芯片上制造集成组件难度较大,甚至不可能,在MOS工艺中,电容比值的精度可以控制在0.1%以内,因而,利用MOS器件在速度、集成度、相对精度控制和微功耗等方面的独特优势,可以减少模块尺寸,同时获得精确的大时间常数,抑制二次及多次谐波,极大的提高了采集数据的精确度。
Claims (1)
1.一种高精度灌浆数据采集电路,其特征为,包括依次连接的灌浆作业工地上的传感器、放大电路、滤波电路、模数转换电路和中央处理器;
所述放大电路为差动放大电路,包括三个运算放大器A1、A2和A3,运算放大器A1、A2组成同相并联差动运算放大器,运算放大器A1的同相输入端连接传感器的信号输出端,运算放大器A2的输入端接地,同相并联差动运算放大器的输出端连接运算放大器A3,运算放大器A3作为差动跟随器;
所述滤波电路为一阶开关电容滤波电路,包括两个用作开关的漏源两极可互换的增强型MOSFET T1、T2、两个接地电容C1、C2和一个电压跟随器A4;MOSFET T1、接地电容C1、MOSFET T2、接地电容C2、电压跟随器A4依次连接。
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CN (1) | CN203872147U (zh) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP3477320A1 (en) * | 2017-10-23 | 2019-05-01 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Apparatus for processing signals of a high-voltage loop, detector, battery device, and vehicle |
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EP3477320A1 (en) * | 2017-10-23 | 2019-05-01 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Apparatus for processing signals of a high-voltage loop, detector, battery device, and vehicle |
US10797674B2 (en) | 2017-10-23 | 2020-10-06 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Signal acquisition device for high-voltage loop, detector, battery device, and vehicle |
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