一种用于传感器的信号处理装置的制造方法
专利名称:一种用于传感器的信号处理装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于传感器的信号处理装置，包括：信号采集装置、控制装置、信号转换装置和输出装置，所述信号采集装置的输出端电性连接所述控制装置，所述控制装置的输出端电性连接所述信号转换装置，所述信号转换装置的输出端电性连接所述输出装置，所述信号转换装置的输出端通过第一负反馈装置电性连接所述控制装置，所述输出装置的输出端通过第二负反馈装置电性连接所述控制装置。通过上述方式，本实用新型用于传感器的信号处理装置采用模拟信号转数字信号再转模拟信号的方式，具有采集分辨率高精度高、量程范围大、抗干扰能力强、输出稳定可靠、温漂小、数据稳定性好等优点，在用于传感器的信号处理装置的普及上有着广泛的市场前景。
【专利说明】
一种用于传感器的信号处理装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及传感器装置领域，特别是涉及一种用于传感器的信号处理装置。
【背景技术】
[0002]现有技术的传感器信号处理一般通过纯模拟电路进行传感器信号放大，再做恒流源或者恒压源输出，输出校准、零点标定、满点标定一般采用电位器方式进行校准和标定，具有精度小、漂移大、电位器校准出厂后无法在现场再校准标定、负载异常时无自动保护等缺点。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种用于传感器的信号处理装置，通过采用模拟信号转数字信号再转模拟信号的方式，采集分辨率高精度高、量程范围大、抗干扰能力强、输出稳定可靠、温漂小、数据稳定性好，在用于传感器的信号处理装置的普及上有着广泛的市场前景。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于传感器的信号处理装置，包括:信号采集装置、控制装置、信号转换装置和输出装置，所述信号采集装置的输出端电性连接所述控制装置，所述控制装置的输出端电性连接所述信号转换装置，所述信号转换装置的输出端电性连接所述输出装置，所述信号转换装置的输出端通过第一负反馈装置电性连接所述控制装置，所述输出装置的输出端通过第二负反馈装置电性连接所述控制装置，所述控制装置为运算放大器。
[0005]在本实用新型一个较佳实施例中，所述输出装置的输出端电性连接有电路保护装置。
[0006]在本实用新型一个较佳实施例中，所述电路保护装置通过电信号参考装置分别电性连接所述信号采集装置、控制装置、信号转换装置和输出装置。
[0007]在本实用新型一个较佳实施例中，所述电信号参考装置包括电源单元和电压参考单元。
[0008]在本实用新型一个较佳实施例中，所述电源单元的电压范围为8-44V。
[0009]在本实用新型一个较佳实施例中，所述输出装置包括恒压源输出单元和恒流源输出单元。
[0010]在本实用新型一个较佳实施例中，所述恒压源输出单元的电压范围为0-10V。
[0011 ]在本实用新型一个较佳实施例中，所述恒流源输出单元的电流范围为4-20mA。
[0012]在本实用新型一个较佳实施例中，所述信号采集装置为AD转换器。
[0013]在本实用新型一个较佳实施例中，所述信号转换装置为DA转换器。
[0014]本实用新型的有益效果是:本实用新型用于传感器的信号处理装置采用模拟信号转数字信号再转模拟信号的方式，具有采集分辨率高精度高、量程范围大、抗干扰能力强、输出稳定可靠、温漂小、数据稳定性好等优点，在用于传感器的信号处理装置的普及上有着广泛的市场前景。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中:
[0016]图1是本实用新型的用于传感器的信号处理装置一较佳实施例的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型的用于传感器的信号处理装置一较佳实施例的用于拉压力传感器的惠斯顿电桥的AD采样与滤波电路图；
[0018]图3是本实用新型的用于传感器的信号处理装置一较佳实施例的用于温度传感器的AD米样电路图；
[0019]图4是本实用新型的用于传感器的信号处理装置一较佳实施例的用于光强传感器的AD采样与滤波电路图；
[0020]图5是本实用新型的用于传感器的信号处理装置一较佳实施例的信号转换模块、输出模块以及第一负反馈装置的电路图；
[0021]图6是本实用新型的用于传感器的信号处理装置一较佳实施例的电路保护装置与第二负反馈装置的电路图；
[0022]图7是本实用新型的用于传感器的信号处理装置的接收处理端第一较佳实施例的滤波及采样电路图；
[0023]图8是本实用新型的用于传感器的信号处理装置的接收处理端第二较佳实施例的滤波及采样电路图；
[0024]图9是本实用新型的用于传感器的信号处理装置的接收处理端第三较佳实施例的滤波及采样电路图。
【具体实施方式】
[0025]下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0026]请参阅图1-图9，本实用新型实施例包括:
[0027]一种用于传感器的信号处理装置，包括:信号采集装置1、控制装置2、信号转换装置3和输出装置4。
[0028]所述信号采集装置I的输出端电性连接所述控制装置2，所述控制装置2的输出端电性连接所述信号转换装置3，所述信号转换装置3的输出端电性连接所述输出装置4，所述信号转换装置3的输出端通过第一负反馈装置7电性连接所述控制装置2，所述输出装置4的输出端通过第二负反馈装置8电性连接所述控制装置2，其中第一负反馈装置7起到测量反馈的作用，第二负反馈装置8起到输入监测和负载监测的作用，通过反馈监控输出是有异常，输入与输出范围宽、带负载能力强，所述控制装置2为运算放大器。
[0029]优选地，所述输出装置4的输出端电性连接有电路保护装置5，进行错接线保护、过压保护、过载保护、短路保护、浪涌及静电等电磁干扰保护，安全实用。
[0030]优选地，所述电路保护装置5通过电信号参考装置6分别电性连接所述信号采集装置1、控制装置2、信号转换装置3和输出装置4。
[0031]优选地，所述电信号参考装置6包括电源单元和电压参考单元。
[0032]优选地，所述电源单元的电压范围为8-44V。
[0033]优选地，所述输出装置4包括恒压源输出单元和恒流源输出单元。
[0034]优选地，所述恒压源输出单元的电压范围为0-10V。
[0035 ]优选地，所述恒流源输出单元的电流范围为4_20mA。
[0036]优选地，所述信号采集装置I为AD转换器。
[0037]优选地，所述信号转换装置3为DA转换器。
[0038]信号采集装置I对现场的传感器模拟信号进行采集，运算处理后，转换为对应的恒定电流或者恒定电压信号输出，可以灵活的矫正零点输出，矫正满点输出，标定零点，标定满点。例如传感器检测压力为零点(比如Okg)时，输出恒流4mA，长距离传输存在干扰信号以及负载变化，接收端仍然能接收到恒定的4mA ο传感器检测压力为满点(比如I OOkg)时，输出恒流20mA，长距离传输存在干扰信号以及负载变化，接收端仍然能接收到恒定的20mA。
[0039]AD转换器，可用10、12、16、24bit等AD芯片，将模拟信号采集转换成数字信号，24bit 的 AD 采样范围-8388608 ?8388607。
[0040]DA转换器，可用10、12、16bit等DA芯片，将数字信号转换为电压模拟信号12bit的DA转换范围是O?4096。
[0041]恒流源输出或恒压源输出适用长距离传输，可以很好的抑制负载变化和干扰信号，接收处理端只需非常简单的滤波和采样电阻，如图7-图9任一所示。
[0042]本实用新型用于传感器的信号处理装置的有益效果是:
[0043]—、通过采用模拟信号转数字信号再转模拟信号的方式，采集分辨率高精度高、量程范围大、抗干扰能力强、输出稳定可靠、温漂小、数据稳定性好；
[0044]二、通过采用变送输出恒流源或者恒压源信号带负反馈，通过反馈监控输出是有异常，输入与输出范围宽、带负载能力强；
[0045]三、通过采用电路保护装置进行错接线保护、过压保护、过载保护、短路保护、浪涌及静电等电磁干扰保护，安全实用。
[0046]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种用于传感器的信号处理装置，其特征在于，包括:信号采集装置、控制装置、信号转换装置和输出装置，所述信号采集装置的输出端电性连接所述控制装置，所述控制装置的输出端电性连接所述信号转换装置，所述信号转换装置的输出端电性连接所述输出装置，所述信号转换装置的输出端通过第一负反馈装置电性连接所述控制装置，所述输出装置的输出端通过第二负反馈装置电性连接所述控制装置，所述控制装置为运算放大器。2.根据权利要求1所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述输出装置的输出端电性连接有电路保护装置。3.根据权利要求2所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述电路保护装置通过电信号参考装置分别电性连接所述信号采集装置、控制装置、信号转换装置和输出装置。4.根据权利要求3所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述电信号参考装置包括电源单元和电压参考单元。5.根据权利要求4所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述电源单元的电压范围为8-44V。6.根据权利要求1所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述输出装置包括恒压源输出单元和恒流源输出单元。7.根据权利要求6所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述恒压源输出单元的电压范围为0-10V。8.根据权利要求6所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述恒流源输出单元的电流范围为4-20mA。9.根据权利要求1所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述信号采集装置为AD转换器。10.根据权利要求1所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述信号转换装置为DA转换器。
【文档编号】G01D5/12GK205719016SQ201620326244
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】周鹏
【申请人】比比电子（苏州）有限公司
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于传感器的信号处理装置，包括：信号采集装置、控制装置、信号转换装置和输出装置，所述信号采集装置的输出端电性连接所述控制装置，所述控制装置的输出端电性连接所述信号转换装置，所述信号转换装置的输出端电性连接所述输出装置，所述信号转换装置的输出端通过第一负反馈装置电性连接所述控制装置，所述输出装置的输出端通过第二负反馈装置电性连接所述控制装置。通过上述方式，本实用新型用于传感器的信号处理装置采用模拟信号转数字信号再转模拟信号的方式，具有采集分辨率高精度高、量程范围大、抗干扰能力强、输出稳定可靠、温漂小、数据稳定性好等优点，在用于传感器的信号处理装置的普及上有着广泛的市场前景。
【专利说明】
一种用于传感器的信号处理装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及传感器装置领域，特别是涉及一种用于传感器的信号处理装置。
【背景技术】
[0002]现有技术的传感器信号处理一般通过纯模拟电路进行传感器信号放大，再做恒流源或者恒压源输出，输出校准、零点标定、满点标定一般采用电位器方式进行校准和标定，具有精度小、漂移大、电位器校准出厂后无法在现场再校准标定、负载异常时无自动保护等缺点。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种用于传感器的信号处理装置，通过采用模拟信号转数字信号再转模拟信号的方式，采集分辨率高精度高、量程范围大、抗干扰能力强、输出稳定可靠、温漂小、数据稳定性好，在用于传感器的信号处理装置的普及上有着广泛的市场前景。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于传感器的信号处理装置，包括:信号采集装置、控制装置、信号转换装置和输出装置，所述信号采集装置的输出端电性连接所述控制装置，所述控制装置的输出端电性连接所述信号转换装置，所述信号转换装置的输出端电性连接所述输出装置，所述信号转换装置的输出端通过第一负反馈装置电性连接所述控制装置，所述输出装置的输出端通过第二负反馈装置电性连接所述控制装置，所述控制装置为运算放大器。
[0005]在本实用新型一个较佳实施例中，所述输出装置的输出端电性连接有电路保护装置。
[0006]在本实用新型一个较佳实施例中，所述电路保护装置通过电信号参考装置分别电性连接所述信号采集装置、控制装置、信号转换装置和输出装置。
[0007]在本实用新型一个较佳实施例中，所述电信号参考装置包括电源单元和电压参考单元。
[0008]在本实用新型一个较佳实施例中，所述电源单元的电压范围为8-44V。
[0009]在本实用新型一个较佳实施例中，所述输出装置包括恒压源输出单元和恒流源输出单元。
[0010]在本实用新型一个较佳实施例中，所述恒压源输出单元的电压范围为0-10V。
[0011 ]在本实用新型一个较佳实施例中，所述恒流源输出单元的电流范围为4-20mA。
[0012]在本实用新型一个较佳实施例中，所述信号采集装置为AD转换器。
[0013]在本实用新型一个较佳实施例中，所述信号转换装置为DA转换器。
[0014]本实用新型的有益效果是:本实用新型用于传感器的信号处理装置采用模拟信号转数字信号再转模拟信号的方式，具有采集分辨率高精度高、量程范围大、抗干扰能力强、输出稳定可靠、温漂小、数据稳定性好等优点，在用于传感器的信号处理装置的普及上有着广泛的市场前景。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中:
[0016]图1是本实用新型的用于传感器的信号处理装置一较佳实施例的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型的用于传感器的信号处理装置一较佳实施例的用于拉压力传感器的惠斯顿电桥的AD采样与滤波电路图；
[0018]图3是本实用新型的用于传感器的信号处理装置一较佳实施例的用于温度传感器的AD米样电路图；
[0019]图4是本实用新型的用于传感器的信号处理装置一较佳实施例的用于光强传感器的AD采样与滤波电路图；
[0020]图5是本实用新型的用于传感器的信号处理装置一较佳实施例的信号转换模块、输出模块以及第一负反馈装置的电路图；
[0021]图6是本实用新型的用于传感器的信号处理装置一较佳实施例的电路保护装置与第二负反馈装置的电路图；
[0022]图7是本实用新型的用于传感器的信号处理装置的接收处理端第一较佳实施例的滤波及采样电路图；
[0023]图8是本实用新型的用于传感器的信号处理装置的接收处理端第二较佳实施例的滤波及采样电路图；
[0024]图9是本实用新型的用于传感器的信号处理装置的接收处理端第三较佳实施例的滤波及采样电路图。
【具体实施方式】
[0025]下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0026]请参阅图1-图9，本实用新型实施例包括:
[0027]一种用于传感器的信号处理装置，包括:信号采集装置1、控制装置2、信号转换装置3和输出装置4。
[0028]所述信号采集装置I的输出端电性连接所述控制装置2，所述控制装置2的输出端电性连接所述信号转换装置3，所述信号转换装置3的输出端电性连接所述输出装置4，所述信号转换装置3的输出端通过第一负反馈装置7电性连接所述控制装置2，所述输出装置4的输出端通过第二负反馈装置8电性连接所述控制装置2，其中第一负反馈装置7起到测量反馈的作用，第二负反馈装置8起到输入监测和负载监测的作用，通过反馈监控输出是有异常，输入与输出范围宽、带负载能力强，所述控制装置2为运算放大器。
[0029]优选地，所述输出装置4的输出端电性连接有电路保护装置5，进行错接线保护、过压保护、过载保护、短路保护、浪涌及静电等电磁干扰保护，安全实用。
[0030]优选地，所述电路保护装置5通过电信号参考装置6分别电性连接所述信号采集装置1、控制装置2、信号转换装置3和输出装置4。
[0031]优选地，所述电信号参考装置6包括电源单元和电压参考单元。
[0032]优选地，所述电源单元的电压范围为8-44V。
[0033]优选地，所述输出装置4包括恒压源输出单元和恒流源输出单元。
[0034]优选地，所述恒压源输出单元的电压范围为0-10V。
[0035 ]优选地，所述恒流源输出单元的电流范围为4_20mA。
[0036]优选地，所述信号采集装置I为AD转换器。
[0037]优选地，所述信号转换装置3为DA转换器。
[0038]信号采集装置I对现场的传感器模拟信号进行采集，运算处理后，转换为对应的恒定电流或者恒定电压信号输出，可以灵活的矫正零点输出，矫正满点输出，标定零点，标定满点。例如传感器检测压力为零点(比如Okg)时，输出恒流4mA，长距离传输存在干扰信号以及负载变化，接收端仍然能接收到恒定的4mA ο传感器检测压力为满点(比如I OOkg)时，输出恒流20mA，长距离传输存在干扰信号以及负载变化，接收端仍然能接收到恒定的20mA。
[0039]AD转换器，可用10、12、16、24bit等AD芯片，将模拟信号采集转换成数字信号，24bit 的 AD 采样范围-8388608 ?8388607。
[0040]DA转换器，可用10、12、16bit等DA芯片，将数字信号转换为电压模拟信号12bit的DA转换范围是O?4096。
[0041]恒流源输出或恒压源输出适用长距离传输，可以很好的抑制负载变化和干扰信号，接收处理端只需非常简单的滤波和采样电阻，如图7-图9任一所示。
[0042]本实用新型用于传感器的信号处理装置的有益效果是:
[0043]—、通过采用模拟信号转数字信号再转模拟信号的方式，采集分辨率高精度高、量程范围大、抗干扰能力强、输出稳定可靠、温漂小、数据稳定性好；
[0044]二、通过采用变送输出恒流源或者恒压源信号带负反馈，通过反馈监控输出是有异常，输入与输出范围宽、带负载能力强；
[0045]三、通过采用电路保护装置进行错接线保护、过压保护、过载保护、短路保护、浪涌及静电等电磁干扰保护，安全实用。
[0046]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种用于传感器的信号处理装置，其特征在于，包括:信号采集装置、控制装置、信号转换装置和输出装置，所述信号采集装置的输出端电性连接所述控制装置，所述控制装置的输出端电性连接所述信号转换装置，所述信号转换装置的输出端电性连接所述输出装置，所述信号转换装置的输出端通过第一负反馈装置电性连接所述控制装置，所述输出装置的输出端通过第二负反馈装置电性连接所述控制装置，所述控制装置为运算放大器。2.根据权利要求1所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述输出装置的输出端电性连接有电路保护装置。3.根据权利要求2所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述电路保护装置通过电信号参考装置分别电性连接所述信号采集装置、控制装置、信号转换装置和输出装置。4.根据权利要求3所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述电信号参考装置包括电源单元和电压参考单元。5.根据权利要求4所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述电源单元的电压范围为8-44V。6.根据权利要求1所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述输出装置包括恒压源输出单元和恒流源输出单元。7.根据权利要求6所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述恒压源输出单元的电压范围为0-10V。8.根据权利要求6所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述恒流源输出单元的电流范围为4-20mA。9.根据权利要求1所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述信号采集装置为AD转换器。10.根据权利要求1所述的用于传感器的信号处理装置，其特征在于，所述信号转换装置为DA转换器。
【文档编号】G01D5/12GK205719016SQ201620326244
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】周鹏
【申请人】比比电子（苏州）有限公司
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