CN211317592U - 一种免调零微传感器信号处理电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及传感器信号处理领域,公开了一种免调零微传感器信号处理电路，包括基准电压单元、第一放大单元、第二放大单元，基准电压单元分别电连接第一放大单元和第二放大单元、向第一放大单元和第二放大单元输入相同的基准电压，第一放大单元还连接传感器的正信号输出端，第二放大单元还连接传感器的负信号输出端，第一放大单元和第二放大单元的放大倍数相同。本实用新型中，两放大单元在输入相同的基准电压的基础上，对传感器输出的正负信号进行放大，两放大单元输出的信号之差与传感器的正负信号之差存在比例倍数关系，对两放大单元输出的信号直接进行处理即可，实现了传感器的免调零。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器信号处理领域，具体涉及一种免调零微传感器信号处理电路。
背景技术
现有传感器，尤其是硅压力传感器，存在零偏。由于其生产厂家不同，不同生产厂家的硅压力传感器对相同的压力输入会输出不同大小的电信号，即不同厂家硅压力传感器的零偏也会不相同。因此在实际使用时需针对每一个传感器进行电阻补偿调零，通过电阻补偿方式将不同厂家的硅压力传感器的输入和输出到处理器的信号关系曲线调节至相同。然而需通过测试实验来确定不同硅压力传感器的补偿电阻大小，补偿的难度较大、调零的精准性差。
实用新型内容
鉴于背景技术的不足，本实用新型是提供了一种免调零微传感器信号处理电路，所要解决的技术问题现有技术通过电阻补偿方式来消除不同硅压力传感器的零偏，补偿难度大，而且补偿后的传感器测量精度差。
为解决以上技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：一种免调零微传感器信号处理电路，包括基准电压单元、第一放大单元、第二放大单元，基准电压单元分别电电连接第一放大单元和第二放大单元、向第一放大单元和第二放大单元输入相同的基准电压，第一放大单元还电连接传感器的正信号输出端，第二放大单元还电连接传感器的负信号输出端，第一放大单元和第二放大单元的放大倍数相同。
进一步，基准电压单元包括电源、分压电阻R1、R2和电容C1，电源连接电阻R1一端，电阻R1另一端分别连接电阻R2一端和电容C1一端，电阻R2另一端和电容C1另一端均接地，电阻R1和R2连接的一端分别连接第一放大单元和第二放大单元。
进一步，第一放大单元包括第一运算放大器OP1、电阻R3、R4和电容C2，第一运算放大器OP1的负向输入端分别连接电阻R3一端和电阻R4一端，电阻R3另一端连接传感器的正信号输出端，电阻R4另一端连接第一运算放大器OP1的输出端，电容C2并联在电阻R4两端；第二放大单元包括第二运算放大器OP2、电阻R5、R6和电容C3，第二运算放大器OP2的负向输入端分别连接电阻R5一端和电阻R6一端，电阻R5另一端连接传感器的负信号输出端，电阻R6另一端连接第二运算放大器OP2的输出端，电容C3并联在电阻R6两端，第一运算放大器OP1的正向输入端和第二运算放大器的正向输入端均连接基准电压单元。
作为改进，第一运算放大器OP1的输出端连接第一低通滤波单元，第二运算放大器OP2的输出端连接第二低通滤波单元，第一低通滤波单元包括电阻R7和电容C4，电阻R7一端连接第一运算放大器OP1的输出端，电阻R7另一端通过电容C4接地，所述第二低通滤波单元包括电阻R8和电容C5，电阻R8一端连接第二运算放大器的输出端，电阻R8另一端通过电容C6接地。
电阻R3与电阻R5阻值相同，电阻R4与电阻R6阻值相同，电容C2与电容C3容值相同。
本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：第一放大单元和第二放大单元在输入相同的基准电压的基础上，对传感器输出的正负信号进行放大，两放大单元输出的电信号之差与传感器输出的正负信号之差存在比例倍数关系，将两放大单元输出的电信号输入到处理器处理即可，实现了免调零。
附图说明
本实用新型有如下附图：
图1为本实用新型的电气结构图；
图2为本实用新型的电路图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示，一种免调零微传感器信号处理电路，包括基准电压单元1、第一放大单元2、第二放大单元3；基准电压单元1分别电连接第一放大单元2和第二放大单元3、向第一放大单元2和第二放大单元3输入相同的基准电压，第一放大单元2还连接传感器的正信号输出端S+，第二放大单元3还连接传感器的负信号输出端S-，第一放大单元2和第二放大单元3的放大倍数相同；第一放大单元2连接第一低通滤波单元4，第二放大单元连接第二低通滤波单元5。
如图2所示，基准电压单元1包括5V电源、分压电阻R1、R2和电容C1，电源连接电阻R1一端，电阻R1另一端分别连接电阻R2一端和电容C1一端，电阻R2另一端和电容C1另一端均接地，电阻R1和R2连接的一端分别连接第一放大单元2和第二放大单元3。其中，电容C1用于滤除基准电压的噪声和高频杂波。
第一放大单元2对传感器输出正信号进行放大，包括第一运算放大器OP1、电阻R3、R4和电容C2，第一运算放大器OP1的负向输入端分别连接电阻R3一端和电阻R4一端，电阻R3另一端连接传感器的正信号输出端S+，电阻R4另一端连接第一运算放大器OP1的输出端，电容C2并联在电阻R4两端，其中，放大倍数为-(R4+R3)/R3；第二放大单元3对传感器输出的负信号进行放大，包括第二运算放大器OP2、电阻R5、R6和电容C3，第二运算放大器OP2的负向输入端分别连接电阻R5一端和电阻R6一端，电阻R5另一端连接传感器的负信号输出端S-，电阻R6另一端连接第二运算放大器OP2的输出端，电容C3并联在电阻R6两端，其中，放大倍数为-(R5+R6)/R6，第一运算放大器OP1的正向输入端和第二运算放大器的正向输入端均连接电阻R3。
本实施例中，电阻R3与电阻R5阻值相同，电阻R4与电阻R6阻值相同，电容C2与电容C3容值相同，两个运算放大器的放大倍数相同，由于第一运算放大器OP1和第二运算放大器OP2的正输入端接的是同样的基准，所以无论传感器的零偏是多少，OUT+与OUT-的差值是S+与S-的差值的(R4+R3)/R3倍，实现了免调零。
第一低通滤波单元4包括电阻R7和电容C4，电阻R7一端连接第一运算放大器OP1的输出端，电阻R7另一端通过电容C4接地，第二低通滤波单元5包括电阻R8和电容C5，电阻R8一端连接第二运算放大器的输出端，电阻R8另一端通过电容C6接地。
上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种免调零微传感器信号处理电路，其特征在于：包括基准电压单元、第一放大单元、第二放大单元，所述基准电压单元分别电连接第一放大单元和第二放大单元、向第一放大单元和第二放大单元输入相同的基准电压，所述第一放大单元还电连接传感器的正信号输出端，所述第二放大单元还电连接传感器的负信号输出端，所述第一放大单元和第二放大单元的放大倍数相同。
2.根据权利要求1所述的一种免调零微传感器信号处理电路，其特征在于：所述基准电压单元包括电源、电阻R1、R2和电容C1，所述电源连接电阻R1一端，电阻R1另一端分别连接电阻R2一端和电容C1一端，电阻R2另一端和电容C1另一端均接地，电阻R1与R2电连接的一端分别连接第一放大单元和第二放大单元。
3.根据权利要求1所述的一种免调零微传感器信号处理电路，其特征在于：所述第一放大单元包括第一运算放大器OP1、电阻R3、R4和电容C2，所述第一运算放大器OP1的负向输入端分别连接电阻R3一端和电阻R4一端，电阻R3另一端连接传感器的正信号输出端，电阻R4另一端连接第一运算放大器OP1的输出端，电容C2并联在电阻R4两端；所述第二放大单元包括第二运算放大器OP2、电阻R5、R6和电容C3，第二运算放大器OP2的负向输入端分别连接电阻R5一端和电阻R6一端，电阻R5另一端连接传感器的负信号输出端，电阻R6另一端连接第二运算放大器OP2的输出端，电容C3并联在电阻R6两端，第一运算放大器OP1的正向输入端和第二运算放大器的正向输入端均连接基准电压单元。
4.根据权利要求3所述的一种免调零微传感器信号处理电路，其特征在于：所述第一运算放大器OP1的输出端连接第一低通滤波单元，所述第二运算放大器OP2的输出端连接第二低通滤波单元。
5.根据权利要求4所述的一种免调零微传感器信号处理电路，其特征在于：所述第一低通滤波单元包括电阻R7和电容C4，电阻R7一端连接第一运算放大器OP1的输出端，电阻R7另一端通过电容C4接地，所述第二低通滤波单元包括电阻R8和电容C5，电阻R8一端连接第二运算放大器的输出端，电阻R8另一端通过电容C6接地。
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