CN206504813U - 基于程控增益放大器的压力检测*** - Google Patents
基于程控增益放大器的压力检测*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN206504813U CN206504813U CN201720145344.0U CN201720145344U CN206504813U CN 206504813 U CN206504813 U CN 206504813U CN 201720145344 U CN201720145344 U CN 201720145344U CN 206504813 U CN206504813 U CN 206504813U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure
- signal
- output part
- signal output
- spi
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种基于程控增益放大器的压力检测***，包括多个桥式压力传感器，每个所述桥式压力传感器的信号输出端分别通过低通滤波器与压力采集模块的信号输入端连接，所述压力采集模块的信号输出端通过串行外设接口与主控单片机通信连接，所述主控单片机通过其内部的异步收发传输器与上位计算机通信连接。本实用新型优点在于采用可编程增益放大器（PGA）作为传感器信号的前级调理电路，根据不同的需求采用不同的增益，实现多路压力传感器信号采集全量程的均一化，从而提高A/D转换的有效精度，达到传感器信号不失真处理；同时简化了电路实现方案，提高了压力数据采集***的可靠性及稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及压力检测***，尤其是涉及基于程控增益放大器的压力检测***。
背景技术
在自动测控***和智能仪器中，压力数据采集***为了保证必要的测量精度，往往会采用不同量程的压力传感器进行压力信号采集，模拟输出信号电平从微伏级到伏级；而一般的A/D转换器不可能在各种情况下都与之相匹配，如果采用单一增益的放大电路，往往使A/D转换器的精度不能最大限度的利用，或致使被测信号削顶饱和，造成很大的测量误差，甚至使A/D转换器损坏。更不可能每个传感器都有专属的A/D转换器，这样会大大增加设计工作量，更重要的是会增加设计成本，这对企业来说是不被允许的。
目前，压力传感器信号的采集多采用特定分立元件组成的前级滤波电路、放大电路、A/D转换器采样电路构成。因此，若要适应不同模拟信号电平输出的压力传感器并保证达到高精度，则必须改变前级滤波电路的输入输出阻抗、选择合适的放大电路对传感器信号进行放大，并针对不同的精度要求采用适当的A/D转换器来完成传感器信号的调理，这将造成设计工作量的增大，以及设计成本的严重增加。而且由分立元件构成传感器信号调理电路需要的元器件较多，可靠性降低；***电路复杂，电路板面积大，可扩展性低，制造时各电路板的一致性较差。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种基于程控增益放大器的压力检测***。
为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：
本实用新型所述基于程控增益放大器的压力检测***，包括多个桥式压力传感器，每个所述桥式压力传感器的信号输出端分别通过低通滤波器与压力采集模块的信号输入端连接，所述压力采集模块的信号输出端通过串行外设接口与主控单片机通信连接，所述主控单片机通过其内部的异步收发传输器与上位计算机通信连接。
所述压力采集模块由多路模拟输入复用器、可编程增益放大器、16位双通道A/D转换器、自适应数字滤波器和串行外设接口组成；所述多路模拟输入复用器的模拟信号输入端分别与对应的一个所述桥式压力传感器的信号输出端连接，多路模拟输入复用器的信号输出端与所述可编程增益放大器的信号输入端连接，可编程增益放大器的信号输出端与所述16位双通道A/D转换器的信号输入端连接，16位双通道A/D转换器的信号输出端通过所述自适应数字滤波器与所述串行外设接口相连接。
本实用新型优点在于采用可编程增益放大器（PGA）作为传感器信号的前级调理电路，根据不同的需求采用不同的增益，实现多路压力传感器信号采集全量程的均一化，从而提高A/D转换的有效精度，达到传感器信号不失真处理；同时简化了电路实现方案，提高了压力数据采集***的可靠性及稳定性。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理结构框图。
图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1、2所示，本实用新型所述基于程控增益放大器的压力检测***，包括多个桥式压力传感器1，每个桥式压力传感器1的信号输出端分别通过低通滤波器2与压力采集模块的信号输入端连接，压力采集模块的信号输出端通过串行外设接口3与主控单片机（STM32F103RBT6）通信连接，主控单片机通过其内部的异步收发传输器与上位计算机通信连接。
压力采集模块由多路模拟输入复用器4、可编程增益放大器5、16位双通道A/D转换器6、自适应数字滤波器7和串行外设接口3组成；多路模拟输入复用器4的模拟信号输入端分别与对应的一个所述桥式压力传感器1的信号输出端连接，多路模拟输入复用器4的信号输出端与可编程增益放大器5的信号输入端连接，可编程增益放大器5的信号输出端与16位双通道A/D转换器6的信号输入端连接，16位双通道A/D转换器6的信号输出端通过自适应数字滤波器7与串行外设接口3相连接。
本实用新型的电路原理设计简述如下：
压力传感器采取桥式压力传感器1与压力采集模块连接，以差分方式连接可以很好的消除导线电阻及外部干扰信号对传感器测压精度及准确度的影响，在每路压力传感器输入端设计了低通滤波器，以衰减传感器上的噪声，提高测压精度。
可编程增益放大器（PGA）5最大放大倍数可达128倍，能够实现对微弱模拟信号的精确测量；自适应数字滤波器7能够减弱模拟信号对有用信号的影响，提高测量精度，其内部参考电压源及内部振荡器，可以大大简化电路的设计。
主控单片机与16位双通道A/D转换器6采用串行外设接口（SPI）3通信方式进行通信，通信速率高，串行外设接口（SPI）3上可以挂接多个压力采集模块实现更多路的压力传感信号采集，具有很强的可扩展性。
可编程增益放大器（PGA）5作为桥式压力传感器1的前级调理电路，可以根据不同传感器信号进行简单的程序控制调整前级电路的增益，把传感器信号放大至后级16位双通道A/D转换器6所要求的电压，以达到多种不同类型压力传感器信号的全量程、高精度、无失真处理。
采用多通道传感器检测，各通道传感器使用同一路放大电路及A/D采样电路，这样可以大大节约设计成本及设计开发工作量，使本实用新型更具通用性。
Claims (2)
1.一种基于程控增益放大器的压力检测***，其特征在于：包括多个桥式压力传感器，每个所述桥式压力传感器的信号输出端分别通过低通滤波器与压力采集模块的信号输入端连接，所述压力采集模块的信号输出端通过串行外设接口与主控单片机通信连接，所述主控单片机通过其内部的异步收发传输器与上位计算机通信连接。
2.根据权利要求1所述基于程控增益放大器的压力检测***，其特征在于：所述压力采集模块由多路模拟输入复用器、可编程增益放大器、16位双通道A/D转换器、自适应数字滤波器和串行外设接口组成；所述多路模拟输入复用器的模拟信号输入端分别与对应的一个所述桥式压力传感器的信号输出端连接，多路模拟输入复用器的信号输出端与所述可编程增益放大器的信号输入端连接，可编程增益放大器的信号输出端与所述16位双通道A/D转换器的信号输入端连接，16位双通道A/D转换器的信号输出端通过所述自适应数字滤波器与所述串行外设接口相连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720145344.0U CN206504813U (zh) | 2017-02-17 | 2017-02-17 | 基于程控增益放大器的压力检测*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720145344.0U CN206504813U (zh) | 2017-02-17 | 2017-02-17 | 基于程控增益放大器的压力检测*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206504813U true CN206504813U (zh) | 2017-09-19 |
Family
ID=59833432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720145344.0U Active CN206504813U (zh) | 2017-02-17 | 2017-02-17 | 基于程控增益放大器的压力检测*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206504813U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106768530A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-05-31 | 安图实验仪器(郑州)有限公司 | 基于程控增益放大器的压力检测*** |
| CN112284582A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-29 | 南京信息工程大学滨江学院 | 一种传感检测信号滤波方法及压力检测***与应用 |
-
2017
- 2017-02-17 CN CN201720145344.0U patent/CN206504813U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106768530A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-05-31 | 安图实验仪器(郑州)有限公司 | 基于程控增益放大器的压力检测*** |
| CN112284582A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-29 | 南京信息工程大学滨江学院 | 一种传感检测信号滤波方法及压力检测***与应用 |
| CN112284582B (zh) * | 2020-10-27 | 2021-12-07 | 南京信息工程大学滨江学院 | 一种传感检测信号滤波方法及压力检测***与应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106768530A (zh) | 基于程控增益放大器的压力检测*** | |
| CN102213603A (zh) | 一种基于单片机的低频微弱信号检测仪 | |
| CN206504813U (zh) | 基于程控增益放大器的压力检测*** | |
| CN104569571A (zh) | 高速多通道电流电压复用采集单元及数据采集方法 | |
| CN104836542A (zh) | 一种用于风洞应变天平信号测量的前置放大器及校准测量方法 | |
| CN206291973U (zh) | 一种高频无线淬火介质温度采集*** | |
| CN1862265A (zh) | 一种功率放大器线性指标的检测装置和方法 | |
| CN203933543U (zh) | 一种快速检测仪的t型滤波放大电路 | |
| CN206470289U (zh) | 一种mems加速度传感器信号调理电路 | |
| CN102769436A (zh) | 适用于便携式仪器设备的低成本微功耗微型化的信号调理模块 | |
| CN203416227U (zh) | 一种小信号放大电路 | |
| CN103162839B (zh) | 用于Nb5N6常温太赫兹检测器线阵的读出电路 | |
| CN201830211U (zh) | 采用cd552-r3芯片的锁相放大电路 | |
| CN202583361U (zh) | 一种电能质量数据采集电路 | |
| CN104811181A (zh) | 一种带有输入偏置和有源滤波的电流电压转换电路及方法 | |
| CN203537322U (zh) | 一种微弱光电信号放大电路及处理板 | |
| CN204457763U (zh) | 一种三分量感应测井线圈结构的接收电路 | |
| CN210982214U (zh) | 一种用于水质检测的芯片 | |
| CN203642941U (zh) | 一种多路传感单通道恒流测量装置 | |
| CN203786502U (zh) | 一种可编程增益仪用温度放大采集器 | |
| CN203443670U (zh) | 用于Nb5N6常温太赫兹检测器线阵的读出电路 | |
| CN207649766U (zh) | 微弱光电流检测电路 | |
| CN108151638A (zh) | 信号处理***、方法、装置、存储介质和处理器 | |
| CN106921384A (zh) | 传感器读出电路 | |
| CN203364967U (zh) | 用于紫外检测仪的光电检测传输电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |