在线检测传感器的制造方法_2

文档序号:10350634阅读:来源:国知局
传感器均与单片机连接,可以对各种不同式传感器进行集成,通过USB接口,安装本方案开发的传感器共用驱动程序,自动识别不用传感,并自动调用相应的数据采集程序实现数据采集。传感器可以是数字传感器也可以是模拟传感器。当传感器部分需要设置数字传感器时,所述单片机与数字传感器直接连接。当传感器部分需要设置模拟传感器时,所述单片机与传感器部分的模拟传感器之间连接有信号处理电路和A/D转换器,模拟传感器的功能不同,信号处理电路也不同。信号处理电路一般为放大电路。A/D转换器可以由单片机自带的AD转换替换。
[0030]下面通过二个实施例进行详细说明:
[0031 ] 实施例一
[0032]参见图1至图8,以具有电压检测功能的在线检测传感器为例进行说明,该具有电压检测功能的在线检测传感器包括电源电路、单片机和电压传感器,所述电源电路、单片机和电压传感器均焊接固定在一电路安装基板上,将该电路安装基板固定在一个壳体中,构成一个整体的具有超声波发射功能的检测装置,其带有USB接口。所述电源电路用于给整个传感器供电。所述电源电路包括电池、充电电路、调压电路,所述充电电路的输入端与USB接口连接,所述充电电路的输出端与电池连接,所述电池与调压电路的输入端连接,所述调压电路的输出端输出供电电压分别给单片机和电压传感器供电。所述调压电路包括升压电路和降压电路,所述升压电路的输入端与电池连接,所述升压电路的输出端与降压电路连接,所述升压电路的输出端与降压电路的输出端分别输出不同的供电电压。所述单片机连接有USB接口,单片机通过USB接口与计算机连接,用于与计算机实现数据实时交换。所述电压传感器包括检测电路、放大电路、换挡电路、A/D转换器,所述检测电路的输入端连接有电极,所述检测电路的输出端与换挡电路的输入端、放大电路的输入端连接。所述换挡电路的输入端与单片机的输出端连接,用于选择档位。所述换挡电路的输出端与放大电路的输入端连接。所述放大电路的输出端与A/D转换器的输入端连接,所述A/D转换器的输出端与连接单片机的输入端。本实施例的A/D转换器的型号为MAXl 1165。如果单片机自身带有A/D通道,那么直接把传感器模拟信号接入即可,前提是信号电压的范围要合适,如果信号过于微弱还要增加前置放大环节;如果单片机没有A/D通道,那么就要经过A/D转换器变为数字信号后再通过单片机的数字接口输入单片机。所述单片机连接有存储器,用于用于存储档位选择等信息。
[0033]参见图6,所述检测电路包括电阻R34、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39以及电容C9、电容C10、电容C35、电容C36,所述电阻R34的一端分别与第一电极、电容C9的一端连接,电容C9的另一端接地,电阻R34的另一端分别与电阻R36的一端、电阻R38的一端、电容C35的一端连接,所述电阻R38的另一端接地,电容C35的另一端接地,所述电阻R35的一端分别与第二电极、电容Cl O的一端连接,电容C1的另一端接地,电阻R35的另一端分别与电阻R36的另一端、电阻R39的一端、电容C36的一端连接,所述电阻R39的另一端接地,电容C36的另一端接地,电阻R36的两端分别与换挡电路的两个输入端连接。电阻R36与电阻R37并联。电阻R36的两端分别与放大电路的两个输入端连接。
[0034]所述放大电路包括运放U10、电位器RPl以及若干电阻、电容,所述运放UlO的同相输入端、反相输入端分别与换挡电路的两个输出端连接。所述运放UlO的同相输入端、反相输入端分别经电阻R15、电阻R16与检测电路的两个输出端连接,所述运放UlO的同相输入端经电阻R40与电位器RPI的动触点连接,所述电位器RPI的一个固定端经电阻R30与电压VCC连接,所述电位器RPl的另一个固定端经电阻R31接地,所述运放UlO的反相输入端分别与电阻R41的一端、电容C23的一端连接,电阻R41的另一端、电容C23的另一端均与运放Ul O的输出端连接,运放UlO的输出端与电阻R42的一端连接,电阻R42的另一端分别与A/D转换器的输入端、电容C34的一端连接,电容C34的另一端接地。
[0035]参见图7,本实施例采用型号为⑶4052的模拟开关U6进行挡位选择,模拟开关U6的弓I脚YO经串联的电阻R26、电阻R28与检测电路的第一输出端⑶4052X连接,模拟开关U6的弓I脚Yl经串联的电阻R22、电阻R24与检测电路的第一输出端CD4052X连接,模拟开关U6的引脚Y2经串联的电阻RlO、电阻Rl I与检测电路的第一输出端⑶4052X连接,模拟开关U6的引脚Y3经串联的电阻Rl 7、电阻Rl 8与检测电路的第一输出端⑶4052X连接,模拟开关U6的弓I脚XO经串联的电阻R27、电阻R29与检测电路的第二输出端CD4052Y连接,模拟开关U6的引脚Xl经串联的电阻R23、电阻R25与检测电路的第二输出端CD4052Y连接,模拟开关U6的引脚X2经串联的电阻Rl 3、电阻R14与检测电路的第二输出端⑶4052Y连接,模拟开关U6的弓I脚X3经串联的电阻Rl9、电阻R20与检测电路的第二输出端⑶4052Y连接,模拟开关U6的引脚A、引脚B、引脚INH分别与单片机连接。模拟开关U6的引脚X、引脚Y分别与放大电路的两个输入端连接。
[0036]电压VCC通过USB供电,通过⑶4052芯片进行挡位选择,通过UlO进行信号放大后通过电阻R42与电容C34输出,U7为12位40转换器,转换后的数据送入5了132的?六7,通过程序由STM32的USB接输出。
[0037]实施例二
[0038]参见图1至图5以及图9,以具有超声波发射功能的传感器为例进行说明,该具有超声波发射功能的传感器包括电源电路、单片机和超声波发射电路,所述电源电路、单片机和超声波发射电路均焊接固定在一电路安装基板上,将该电路安装基板固定在一个壳体中,构成一个整体的具有超声波发射功能的检测装置,其带有USB接口。所述电源电路用于给整个传感器供电。所述电源电路包括电池、充电电路、调压电路,所述充电电路的输入端与USB接口连接,所述充电电路的输出端与电池连接,所述电池与调压电路的输入端连接,所述调压电路的输出端输出供电电压分别给单片机和超声波发射传感器供电。所述调压电路包括升压电路和降压电路,所述升压电路的输入端与电池连接,所述升压电路的输出端与降压电路连接,所述升压电路的输出端与降压电路的输出端分别输出不同的供电电压。所述单片机连接有USB接口,单片机通过USB接口与计算机连接,用于与计算机实现数据实时交换。所述超声波发射电路的输入端与单片机的输出端连接,通过USB 口可对发送频率进行控制。所述超声波发射电路的输出端与超声波发生器连接。超声波发射电路与超声波发生器为检测装置的传感器部分。
[0039]参见图9,所述超声波发射电路包括三极管Ql、芯片U5。芯片U5的型号为⑶4069。单片机的输出端B分别经电阻R11、电阻R18、电阻R14与三极管Ql的基极、集电极、发射极连接,三极管Ql的发射极接地,三极管Ql的集电极与芯片U5的第13引脚、电阻R13的一端连接,电阻R13的另一端与5V电压连接,芯片U5的第12引脚分别与芯片U5的第11、5、9引脚连接,芯片U5的第10引脚分别与芯片U5的第3、1引脚连接,芯片1]5的第2、4引脚均经电阻1?16与超声波发生器的输入端B+连接,芯片U5的第6、8引脚均经电阻R17与超声波发生器的输入端B-连接。Ql接收STM32发送的频率
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