一种兼容式传感器的接口电路的制作方法

本发明涉及传感器电路技术领域，具体为一种兼容式传感器的接口电路。

背景技术：

电容式传感器利用电容器原理，将外界环境中待测的非电量转换为电容量，再将电容量的变化转换为电压、频率等输出量，被广泛的应用在压力、湿度、加速度、位移、气体等检测中。电阻式传感器与相应的测量电路组成的测力、测压、称重、测位移、加速度、扭矩等测量仪表是冶金、电力、交通、石化、商业、生物医学和国防等部门进行自动称重、过程检测和实现生产过程自动化不可缺少的工具之一。现有技术中的传感器接口电路兼容性能差，导致检测效率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种兼容式传感器的接口电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种兼容式传感器的接口电路, 包括传感器检测电路、差分放大电路以及信号输出电路，所述传感器检测电路包括电容式传感器检测模块和电阻式传感器检测模块，所述传感器检测电路连接差分放大电路，所述差分放大电路连接信号输出电路。

优选的，所述电容式传感器检测模块包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第三场效应晶体管和第四场效应晶体管，所述第一场效应晶体管源极连接第三场效应晶体管漏极，所述第三场效应晶体管栅极连接时钟检测模块，源极分别连接放大器一个输入端和电容A一端，电容A另一端接地，电容A两端并联电阻A，所述第一场效应晶体管漏极连接第二场效应晶体管漏极，所述第二场效应晶体管源极连接第四场效应晶体管漏极，所述第四场效应晶体管栅极连接时钟检测模块，源极分别连接放大器另一输入端和电容B一端，电容B另一端接地，电容B两端并联电阻B，所述放大器输出端连接AD转换模块。

优选的，所述电阻式传感器检测模块包括三极管、模数转换器以及微处理器，所述三极管发射极连接电源端，集电极分别连接热敏电阻一端以及模数转换器VDD端，所述热敏电阻另一端分别连接电阻D一端以及模数转换器IN-端，电阻D另一端接地，所述模数转换器IN+端连接VDD端，所述模数转换器REF端连接IN-端，所述模数转换器SCLK端连接微处理器SCK端，模数转换器DOUT端连接微处理器I/O2端，模数转换器CNVST端连接微处理器MISO端，模数转换器GND端连接微处理器GND端，微处理器I/01端连接电阻C一端，电阻C另一端连接三极管基极，所述微处理器GND端与VDD端之间接入电容C。

优选的，所述差分放大电路包括第一集成运放、第二集成运放、第三集成运放和第四集成运放，所述第一集成运放负极输入端连接信号输入端，正极输入端分别连接电阻E一端、电阻F一端以及第二集成运放负极输入端，所述第一集成运放输出端分别连接电阻E另一端、电容D一端，电容D另一端连接电阻G一端，电阻G另一端分别连接第三集成运放负极输入端和电阻I一端，所述第二集成运放正极输入端接地，输出端分别连接电阻F另一端和电容E一端，电容E另一端连接电阻H一端，电阻H另一端分别连接第三集成运放正极输入端和电阻L一端，电阻L另一端接地，所述第三集成运放输出端分别连接电阻I另一端和第四集成运放正极输入端，所述第四集成运放负极输入端分别连接电阻J一端和电阻K一端，电阻J另一端接地，电阻K另一端连接第四集成运放输出端并连接信号输出端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明结构原理简单，抗干扰能力强，采用的传感器检测电路检测精度高，能够兼容电阻式和电容式传感器，提高了电路的可靠性和稳定性。

（2）本发明采用的电容式传感器检测模块和电阻式传感器检测模块，其检测精度高、功耗低，可靠性高。

（3）本发明采用的差分放大电路抗干扰能力强，能够对微弱信号进行放大，提高了信号输出效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的电容式传感器检测模块原理图；

图3为本发明的电阻式传感器检测模块原理图；

图4为本发明的差分放大电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种兼容式传感器的接口电路, 包括传感器检测电路1、差分放大电路2以及信号输出电路3，所述传感器检测电路1包括电容式传感器检测模块4和电阻式传感器检测模块5，所述传感器检测电路1连接差分放大电路2，所述差分放大电路2连接信号输出电路3。

本实施例中，电容式传感器检测模块4包括第一场效应晶体管6、第二场效应晶体管7、第三场效应晶体管8和第四场效应晶体管9，所述第一场效应晶体管6源极连接第三场效应晶体管8漏极，所述第三场效应晶体管8栅极连接时钟检测模块10，源极分别连接放大器11一个输入端和电容A1b一端，电容A1b另一端接地，电容A1b两端并联电阻A1a，所述第一场效应晶体管6漏极连接第二场效应晶体管7漏极，所述第二场效应晶体管7源极连接第四场效应晶体管9漏极，所述第四场效应晶体管9栅极连接时钟检测模块10，源极分别连接放大器11另一输入端和电容B2b一端，电容B2b另一端接地，电容B2b两端并联电阻B2a，所述放大器11输出端连接AD转换模块12。

本实施例中，电阻式传感器检测模块5包括三极管13、模数转换器14以及微处理器15，所述三极管13发射极连接电源端，集电极分别连接热敏电阻16一端以及模数转换器14 VDD端，所述热敏电阻16另一端分别连接电阻D4a一端以及模数转换器14 IN-端，电阻D4a另一端接地，所述模数转换器14 IN+端连接VDD端，所述模数转换器14 REF端连接IN-端，所述模数转换器14 SCLK端连接微处理器15 SCK端，模数转换器14 DOUT端连接微处理器15 I/O2端，模数转换器14 CNVST端连接微处理器15 MISO端，模数转换器14 GND端连接微处理器15 GND端，微处理器15 I/01端连接电阻C3a一端，电阻C3a另一端连接三极管13基极，所述微处理器15 GND端与VDD端之间接入电容C3b。

本发明采用的电容式传感器检测模块和电阻式传感器检测模块，其检测精度高、功耗低，可靠性高。

另外，本实施例中，差分放大电路2包括第一集成运放16、第二集成运放17、第三集成运放18和第四集成运放19，所述第一集成运放16负极输入端连接信号输入端，正极输入端分别连接电阻E5a一端、电阻F6a一端以及第二集成运放17负极输入端，所述第一集成运放16输出端分别连接电阻E5a另一端、电容D4b一端，电容D4b另一端连接电阻G7a一端，电阻G7a另一端分别连接第三集成运放18负极输入端和电阻I9a一端，所述第二集成运放17正极输入端接地，输出端分别连接电阻F6a另一端和电容E5b一端，电容E5b另一端连接电阻H8a一端，电阻H8a另一端分别连接第三集成运放18正极输入端和电阻L12a一端，电阻L12a另一端接地，所述第三集成运放18输出端分别连接电阻I9a另一端和第四集成运放19正极输入端，所述第四集成运放19负极输入端分别连接电阻J10a一端和电阻K11a一端，电阻J10a另一端接地，电阻K11a另一端连接第四集成运放19输出端并连接信号输出端, 采用对称的多级差分放大电路，尽量减少单个器件对电路的影响；另外采用宽频带、低噪声的集成运放芯片，结合每级放大倍数约等于10的三级放大电路，从而保证电路在较宽频带的放大倍数达到1000倍以上，本发明采用的差分放大电路抗干扰能力强，能够对微弱信号进行放大，提高了信号输出效率。

本发明结构原理简单，抗干扰能力强，采用的传感器检测电路检测精度高，能够兼容电阻式和电容式传感器，提高了电路的可靠性和稳定性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。