CN207472825U - 一种高精度微弱信号检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度微弱信号检测装置，属于环保技术领域，包括箱体，箱体的侧部转动连接箱门，箱体的内部设置磁棒，磁棒的底部设有橡胶密封圈，磁棒的中心处套接密封盖，密封盖的顶部设有三路线圈，三路线圈连接高通滤波器，高通滤波器连接第一运算放大器，第一运算放大器通过导线连接电流/电压转换器，电流/电压转换器通过导线连接低通滤波器，低通滤波器通过导线连接第二运算放大器，第二运算放大器通过导线连接A/D转换器，箱体的底部固定滑块，滑块滑动连接滑槽，滑槽设置于防护架的顶部。有效的利用霍尔传感定理和法拉第电磁感应来实现传感电路的设计和信号放大处理。

Description

一种高精度微弱信号检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，特别是涉及一种高精度微弱信号检测装置，属于环保技术领域。

背景技术

生活污水及工业废水需要长距离压力输送至污水处理厂；在输送过程中，叶轮吸入的气体、微生物产生的气体，如果没有及时排放，会导致输送力下降、管道由于压力过大造成损伤；因此污水管网均需加装排气阀用于管道内的气体排放，确保管道内的压力平衡。由于污水收集不均匀，开停机频繁，管道压力不均衡，再加上污水内杂质较多，排气阀浮球传动机构经常发生卡住、动作迟缓、橡胶老化、杂质粘在橡胶圈上等现象，造成排气阀产生喷漏现象。

市面上已有的排气阀泄漏二次保护装置功能不完善，其弧型密封盖探测传感器线圈的输出信号极小，输出的额定电压一般为1mV的级别，一般的直流分量检测电路不具备这么小的精度；考虑设计的精度要求，当输入信号产生1％～5％左右的电压变化时，要求误差不能超过额定信号量的2％。对于一般的信号放大器而言，在实际应用中由于温漂、污水中所含杂质的不同以及各个放大器性能差异等各种参数不一致等原因，都可能会出现采样信号的测量误差；故单纯的运放电路很难进行正确地检测，容易造成误检测而导致二级保护装置无法正常工作。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是为了提供一种高精度微弱信号检测装置，全面提升污水管网排气阀的安全运行水平和管理维护水平，另外整体自动化程度高，散热性能佳，适合推广和使用。

本实用新型的目的可以通过采用如下技术方案达到：一种高精度微弱信号检测装置，包括箱体，所述箱体的侧部转动连接箱门，所述箱体的内部设置磁棒，所述磁棒的底部设有橡胶密封圈，所述磁棒的中心处套接密封盖，所述密封盖的顶部设有三路线圈，所述三路线圈通过导线连接高通滤波器，所述高通滤波器通过导线连接第一运算放大器，所述第一运算放大器通过导线连接电流/ 电压转换器，所述电流/电压转换器通过导线连接低通滤波器，所述低通滤波器通过导线连接第二运算放大器，所述第二运算放大器通过导线连接A/D转换器，所述A/D转换器连接输出端子，所述电流/电压转换器、低通滤波器、A/D转换器、高通滤波器、第一运算放大器、第二运算放大器固定于所述线路板表面，所述箱体的底部固定滑块，所述滑块滑动连接滑槽，所述滑槽设置于防护架的顶部。

优选的方案是，所述箱体的两侧采用波浪形结构，且所述箱体的内侧壁固定所述线路板。

优选的方案是，所述箱体的底部焊接两个所述滑块，且所述滑块采用“T”字形结构。

优选的方案是，所述防护架的截面采用梯形结构，且所述防护架的表面设有与所述滑块形状相同的所述滑槽。

优选的方案是，所述A/D转换器为一种24位高精度所述A/D转换器，且所述A/D转换器嵌入在所述线路板表面。

优选的方案是，所述三路线圈的内部贯穿所述磁棒，且所述磁棒贯穿于所述箱体的顶部。

本实用新型的有益技术效果：本实用新型提供的高精度微弱信号检测装置，结构简单，使用方便，利用霍尔传感定理和法拉第电磁感应来实现传感电路的设计和信号放大处理；有效的避免了在实际应用中由于温漂、污水中所含杂质的不同以及各个放大器性能差异等各种参数不一致等因素，导致采样信号的测量误差的现象的发生，使二级保护装置无法正常工作，全面提升污水管网排气阀的安全运行水平和管理维护水平，另外整体自动化程度高，散热性能佳，适合推广和使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型线路板表面结构示意图；

图3为本实用新型的检测原理结构示意图

图中：1-箱门，2-箱体，3-磁棒，4-三路线圈，5-密封盖，6-橡胶密封圈， 7-防护架，8-滑块，9-滑槽，10-线路板，11-电流/电压转换器，12-低通滤波器， 13-A/D转换器，14-高通滤波器，15-第一运算放大器，16-第二运算放大器，17- 输出端子。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1-3所示，本实施例提供的一种高精度微弱信号检测装置，包括箱体2，所述箱体2的侧部转动连接箱门1，所述箱体2的内部设置磁棒3，所述磁棒3 的底部设有橡胶密封圈6，所述磁棒3的中心处套接密封盖5，所述密封盖5的顶部设有三路线圈4，所述三路线圈4通过导线连接高通滤波器14，所述高通滤波器14通过导线连接第一运算放大器15，所述第一运算放大器15通过导线连接电流/电压转换器11，所述电流/电压转换器11通过导线连接低通滤波器12，所述低通滤波器12通过导线连接第二运算放大器16，所述第二运算放大器16 通过导线连接A/D转换器13，所述A/D转换器13连接输出端子17，所述电流 /电压转换器11、低通滤波器12、A/D转换器13、高通滤波器14、第一运算放大器15、第二运算放大器16固定于所述线路板10表面，所述箱体2的底部固定滑块8，所述滑块8滑动连接滑槽9，所述滑槽9设置于防护架7的顶部。

作为本实用新型的一种优选方案，所述箱体2的两侧采用波浪形结构，且所述箱体2的内侧壁固定所述线路板10，在使用时具有良好的散热性能。

作为本实用新型的一种优选方案，所述箱体2的底部焊接两个所述滑块8，且所述滑块8采用“T”字形结构，便于对所述箱体2进行稳定固定。

作为本实用新型的一种优选方案，所述防护架7的截面采用梯形结构，且所述防护架7的表面设有与所述滑块8形状相同的所述滑槽9，实现对所述箱体2进行支撑和防护。

作为本实用新型的一种优选方案，所述A/D转换器13为一种24位高精度所述A/D转换器13，且所述A/D转换器13嵌入在所述线路板10表面，转换效率高。

作为本实用新型的一种优选方案，所述三路线圈4的内部贯穿所述磁棒3，且所述磁棒3贯穿于所述箱体2的顶部，可有效的实现自动检测微弱信号。

在使用时，首先信号检测电路模块中的三路线圈4检测信号经高通滤波器 14滤波后得到含交流成分的脉动直流电压信号，经过一个高精度第一运算放大器15构成信号采集电路；该电路具有放大直流信号，衰减交流信号的功能；并将该电流信号通过一个高精度的电流/电压转换器11电路将其电流信号转换成相应的电压信号，其输出信号经低通滤波器12低通滤波后再经过一个高精度第二运算放大器16电路，同样是放大直流信号而衰减交流信号；经过两级的信号放大和衰减，直流分量信号得到了两次放大，而交流分量的信号得到了两次衰减，最后输出的电压信号通过24位的高精度A/D转换器13，此时输出的信号为线圈输出的直流分量的数千倍，交流分量被衰减到很小，从而实现微弱信号的房贷，以实现其检测。

与相关技术相比较，本实用新型提供的检测装置具有如下有益效果：

综上所述，在本实施例中，按照本实施例的高精度微弱信号检测装置，结构简单，使用方便，利用霍尔传感定理和法拉第电磁感应来实现传感电路的设计和信号放大处理；有效的避免了在实际应用中由于温漂、污水中所含杂质的不同以及各个放大器性能差异等各种参数不一致等因素，导致采样信号的测量误差的现象的发生，使二级保护装置无法正常工作，全面提升污水管网排气阀的安全运行水平和管理维护水平，另外整体自动化程度高，散热性能佳，适合推广和使用。

需要说明的是，文中涉及的电流/电压转换器11，低通滤波器12，A/D转换器13，高通滤波器14，第一运算放大器15，第二运算放大器16均为常规已知设备，之间的连接电路以及工作原理均为相关技术领域中所公知技术，故在文中不作详细赘述，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本实用新型进一步的实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型所公开的范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种高精度微弱信号检测装置，其特征在于：包括箱体(2)，所述箱体(2)的侧部转动连接箱门(1)，所述箱体(2)的内部设置磁棒(3)，所述磁棒(3)的底部设有橡胶密封圈(6)，所述磁棒(3)的中心处套接密封盖(5)，所述密封盖(5)的顶部设有三路线圈(4)，所述三路线圈(4)通过导线连接高通滤波器(14)，所述高通滤波器(14)通过导线连接第一运算放大器(15)，所述第一运算放大器(15)通过导线连接电流/电压转换器(11)，所述电流/电压转换器(11)通过导线连接低通滤波器(12)，所述低通滤波器(12)通过导线连接第二运算放大器(16)，所述第二运算放大器(16)通过导线连接A/D转换器(13)，所述A/D转换器(13)连接输出端子(17)，所述电流/电压转换器(11)、低通滤波器(12)、A/D转换器(13)、高通滤波器(14)、第一运算放大器(15)、第二运算放大器(16)固定于线路板(10)表面，所述箱体(2)的底部固定滑块(8)，所述滑块(8)滑动连接滑槽(9)，所述滑槽(9)设置于防护架(7)的顶部。

2.根据权利要求1所述的一种高精度微弱信号检测装置，其特征在于：所述箱体(2)的两侧采用波浪形结构，且所述箱体(2)的内侧壁固定所述线路板(10)。

3.根据权利要求1所述的一种高精度微弱信号检测装置，其特征在于：所述箱体(2)的底部焊接两个所述滑块(8)，且所述滑块(8)采用“T”字形结构。

4.根据权利要求1所述的一种高精度微弱信号检测装置，其特征在于：所述防护架(7)的截面采用梯形结构，且所述防护架(7)的表面设有与所述滑块(8)形状相同的所述滑槽(9)。

5.根据权利要求1所述的一种高精度微弱信号检测装置，其特征在于：所述A/D转换器(13)为一种24位高精度所述A/D转换器(13)，且所述A/D转换器(13)嵌入在所述线路板(10)表面。

6.根据权利要求1所述的一种高精度微弱信号检测装置，其特征在于：所述三路线圈(4)的内部贯穿所述磁棒(3)，且所述磁棒(3)贯穿于所述箱体(2)的顶部。