CN218301232U - 一种两线制iepe接口的供电及检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种两线制IEPE接口的供电及检测电路，包括：供电电路和检测电路，其中，供电电路包括：稳压二极管、可调电位器、电阻器、三极管；检测电路包括：直流偏置移除电路、输出限值电路、放大电路。本实用新型能实现对振动信号的转换，从而能达到结构简单、成本低廉，输出电流可调的目的。

Description

一种两线制IEPE接口的供电及检测电路

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，更具体的说是涉及一种两线制IEPE传感器供电及检测电路。

背景技术

IEPE传感器采用恒流源供电方式，同时在供电回路上输出代表振动值的信号电压。IEPE 恒流源电路，传统的恒流源镜像电路易发热、电流波动大。目前多采用运放芯片加MOS管等方案来实现恒流源输出，电路所用器件较多，会导致电路功耗大、成本高，影响输出结果。而传统的恒流源镜像电路易发热、三极管参数不匹配电流波动大，影响输出结果。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种两线制IEPE接口供电及检测电路，以期能够实现对振动信号的转换，达到结构简单、成本低廉，输出电流可调的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种两线制IEPE接口的供电及检测电路的特点包括：供电电路和检测电路；

所述供电电路包括：稳压二极管、可调电位器、电阻器、三极管；

所述电阻器的一端分别与所述可调电位器的一端和可调端相接后接入外部供电电源，所述可调电位器的另一端与所述三极管的发射极相连，所述三极管的集电极为所述供电电路的输出端，用于为外部的IEPE传感器供电；所述三极管的基极和稳压二极管V56的负极均与所述电阻器的另一端相连；所述稳压二极管V56的正极接地；

所述检测电路包括：直流偏置移除电路、输出限值电路、放大电路；其中，所述输出限值电路为稳压二极管V69；

所述直流偏置移除电路包括：五个电阻器、一个运算放大器D26A和稳压二极管V68；

所述运算放大器D26A的正极分别与电阻器R300的一端以及电阻器R301的一端相连，所述电阻器R300的另一端接入外部的IEPE传感器的输出端；所述电阻器R301的另一端接地；

所述运算放大器D26A的负极分别与电阻器R298的一端以及电阻器R299的一端连接；所述电阻器R298的另一端分别与所述电阻器R297的一端以及稳压二极管V68的负极相连；所述稳压二极管V68的正极接地；所述电阻器R297的另一端接入所述外部供电电源；

所述运算放大器D26A的输出端分别与所述电阻器R299的另一端以及稳压二极管V69 的负极相连，所述稳压二极管V69的正极接地；所述运算放大器D26A用于输出0～5V的模拟电压Uo1；

所述放大电路包括三个电阻器和一个运算放大器D26B；

所述运算放大器D26B的正极通过电阻器R302与所述运算放大器D26A的输出端相连；

所述运算放大器D26B的负极分别与电阻器R303的一端以及电阻器R304的一端相连；所述电阻器R303的另一端接地；所述电阻器R304的另一端与所述运算放大器D26B的输出端相连；所述运算放大器D26B用于输出0～10V的模拟电压Uo0。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的供电电路使用元件少、电路稳定、价格低，可输出可调的恒流电流，后续的检测电路可将IEPE传感器的振动数值转换为不同量程的模拟电压值，提供给后续分析设备，具有成本低、电流稳定可调，输出可选的特点。

2本实用新型与现有技术相比，其供电电路稳压管配合三极管的方式，实现电路简单，通过可调电位器输出电流可在2-20mA范围内连续可调，避免了传统镜像源电路因制造工艺引起的电流偏差。

3、本实用新型的信号检测电路将含有直流偏置的振动信号转换为不含偏置的适合不同量程的模拟电压值，同时增加了限值电路，避免了信号异常造成信号幅值超限而损坏后续模拟电压电路的的风险。

附图说明

图1为IEPE接口供电电路图；

图2为IEPE接口检测电路图。

具体实施方式

本实施例中，一种两线制IEPE接口的供电及检测电路，包括：供电电路和检测电路；

其中，如图1所示，供电电路包括：稳压二极管、可调电位器、电阻器、三极管；

电阻器的一端分别与可调电位器的一端和可调端相接后接入外部供电电源，可调电位器的另一端与三极管的发射极相连，三极管的集电极为供电电路的输出端，用于为外部的IEPE 传感器供电；三极管的基极和稳压二极管V56的负极均与电阻器的另一端相连；稳压二极管 V56的正极接地。外部供电电源为24V，稳压管V56稳压值为22V，电阻器R263压降＝电位器压降+三极管Vbe压降＝24-22＝2V，其中，三极管Vbe压降为0.7V固定值。三极管P47工作于放大区间时，调节电位器RP21阻值，输出电流可在2-20mA内随意调节，满足不同IEPE 传感器供电电流需求。

IEPE传感器输出振动信号为12V偏置电压上的交流信号。因此，对振动信号的检测，首先，去除直流偏置，获得代表振动的交流信号。输出限值电路防止了输出信号对后续模拟输入电路造成损伤。输出电路增加了放大电路，放大输出电压，使电压适合更大量程的后续模拟输入电路。

如图2所示，检测电路包括：直流偏置移除电路、输出限值电路、放大电路；其中，输出限值电路为稳压二极管V69，为了防止信号异常，利用输出限值电路使模拟电压0-5V范围内；

直流偏置移除电路为移除振动信号中12V偏置电压，包括：五个电阻器、一个运算放大器D26A和稳压二极管V68；

运算放大器D26A的正极分别与电阻器R300的一端以及电阻器R301的一端相连，电阻器R300的另一端接入外部的IEPE传感器的输出端；电阻器R301的另一端接地；

运算放大器D26A的负极分别与电阻器R298的一端以及电阻器R299的一端连接；电阻器R298的另一端分别与电阻器R297的一端以及稳压二极管V68的负极相连；稳压二极管V68的正极接地；电阻器R297的另一端接入外部供电电源；

运算放大器D26A的输出端分别与电阻器R299的另一端以及稳压二极管V69的负极相连，稳压二极管V69的正极接地；

用于输出0～5V 的模拟电压Uo1；

为了适应不同模拟电压量程，在D26A输出端增加了放大电路，将0-5V的输出电压放大为0-10V。放大电路包括三个电阻器和一个运算放大器D26B；

运算放大器D26B的正极通过电阻器R302与运算放大器D26A的输出端相连；

运算放大器D26B的负极分别与电阻器R303的一端以及电阻器R304的一端相连；电阻器R303的另一端接地；电阻器R304的另一端与运算放大器D26B的输出端相连；运算放大器D26B用于输出0～10V的模拟电压Uo0。

本实施例中的一种两线制IEPE接口供电及检测电路能够为两线制IEPE传感器提供恒流电源，并将IEPE传感器的输出值经过检测电路转换为0-5V/0-10V可选的模拟电压值，为后续模拟处理提供适合量程的模拟电压。

Claims (1)

1.一种两线制IEPE接口的供电及检测电路，其特征包括：供电电路和检测电路；

所述供电电路包括：稳压二极管、可调电位器、电阻器、三极管；

所述电阻器的一端分别与所述可调电位器的一端和可调端相接后接入外部供电电源，所述可调电位器的另一端与所述三极管的发射极相连，所述三极管的集电极为所述供电电路的输出端，用于为外部的IEPE传感器供电；所述三极管的基极和稳压二极管V56的负极均与所述电阻器的另一端相连；所述稳压二极管V56的正极接地；

所述检测电路包括：直流偏置移除电路、输出限值电路、放大电路；其中，所述输出限值电路为稳压二极管V69；

所述直流偏置移除电路包括：五个电阻器、一个运算放大器D26A和稳压二极管V68；

所述运算放大器D26A的正极分别与电阻器R300的一端以及电阻器R301的一端相连，所述电阻器R300的另一端接入外部的IEPE传感器的输出端；所述电阻器R301的另一端接地；

所述运算放大器D26A的负极分别与电阻器R298的一端以及电阻器R299的一端连接；所述电阻器R298的另一端分别与所述电阻器R297的一端以及稳压二极管V68的负极相连；所述稳压二极管V68的正极接地；所述电阻器R297的另一端接入所述外部供电电源；

所述运算放大器D26A的输出端分别与所述电阻器R299的另一端以及稳压二极管V69的负极相连，所述稳压二极管V69的正极接地；所述运算放大器D26A用于输出0～5V的模拟电压Uo1；

所述放大电路包括三个电阻器和一个运算放大器D26B；

所述运算放大器D26B的正极通过电阻器R302与所述运算放大器D26A的输出端相连；

所述运算放大器D26B的负极分别与电阻器R303的一端以及电阻器R304的一端相连；所述电阻器R303的另一端接地；所述电阻器R304的另一端与所述运算放大器D26B的输出端相连；所述运算放大器D26B用于输出0～10V的模拟电压Uo0。

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