一种基于陷波滤波电路的高精度无线天燃气检测仪的制作方法_2

文档序号:9844785阅读:来源:国知局
与自增益放大电路相连接的无线接收电路,与气体传感器相连接的A/D转换芯片,以及与A/D转换芯片相连接的无线发射电路组成;所述无线发射电路通过无线网络与无线接收电路相连接。
[0023]其中,气体传感器采用上海美斯电子科技有限公司生产的MD61型天然气传感器,该型号的天然气传感器灵敏度高、寿命长、成本低廉。该A/D转换芯片用于把气体传感器输出的模拟信号转换为数字电信号,其优先采用ADC0809型A/D转换芯片,该ADC0809型A/D转换芯片的EOC管脚与气体传感器的输出端相连接,其ALE管脚则与无线发射电路的信号输入端相连接。该无线发射电路用于对A/D转换芯片输出的数字电信号进行处理后并通过无线网络发送给无线接收电路。如图2所示,该无线发射电路由混频电路,与混频电路相连接的共射极放大电路,以及与共射极放大电路相连接的发射电路组成。
[0024]其中,所述的混频电路由变压器T,三极管VTl,三极管VT2,电阻Rl,电阻R2,电阻1?,电阻1?4,电阻1?5,电阻1?6,电感1^1,电容(:1,电容02,电容03,二极管01,二极管02以及二极管D3组成。
[0025]连接时,电阻Rl的一端与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、其另一端则接5V电压。电阻R2串接在变压器T的原边电感线圈的同名端和三极管VTl的基极之间。电容C2的正极与三极管VTl的集电极相连接、其负极则经电感LI后与三极管VTl的基极相连接。二极管Dl的N极与电容C2的负极相连接的同时接地、其P极则与电容Cl的负极相连接。所述电容Cl的正极则与三极管VTl的基极相连接。电阻R3与电感LI相并联。电容C3的正极与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、其负极接地。电阻R4串接在电容C3的正极和变压器T的副边电感线圈的中间抽头之间。二极管D2的N极与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接、其P极则与三极管VT2的基极相连接。二极管D3的P极与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、其N极则与三极管VT2的基极相连接。电阻R6的一端经电阻R5后与三极管VT2的基极相连接、其另一端则形成该混频电路的信号输入端并与ADC0809型A/D转换芯片的ALE管脚相连接。所述三极管VTl的发射极与变压器T的原边电感线圈的非同名端相连接。所述三极管VT2的基极和集电极均与共射极放大电路相连接,其发射极则与电容C3的正极相连接。
[0026]在上述结构中,电容Cl,二极管Dl,电容C2以及三极管VTl组成振荡电路,其可产生一个本振信号,当A/D转换芯片输出的数字电信号从该混频电路的信号输入端输入进来后,混频电路把数字电信号与其本振信号进行混频,并输出射频信号给共射极放大电路。
[0027]所述共射极放大电路由放大器P,三极管VT3,场效应管MOS,串接在放大器P的输出端和三极管VT3的基极之间的电阻R7,N极与放大器P的输出端相连接、P极则与场效应管MOS的栅极相连接的二极管D4,正极与放大器P的负极相连接、负极则与二极管D4的P极相连接的电容C4,以及正极与三极管VT3的集电极相连接、负极接地的电容C6组成。
[0028]该放大器P的正极与三极管VT2的基极相连接,其负极则与场效应管MOS的源极相连接,其输出端则与同时三极管VT2的集电极和发射电路相连接。所述场效应管MOS的漏极接地。所述三极管VT3的发射极则与发射电路相连接。
[0029]从混频电路输出的射频信号经共射极放大电路进行不失真的放大后输入发射电路,经过处理后的射频信号更加稳定。
[0030]所述发射电路由三极管VT4,电阻R8,电阻R9,电阻RlO,电感L2,电容C5以及电容C7组成。连接时,电容C5的正极与放大器P的输出端相连接、其负极则与三极管VT4的基极相连接。电阻R8串接在三极管VT4的基极和三极管VT3的发射极之间。电阻RlO串接在三极管VT4的集电极和三极管VT3的发射极之间。电阻R9的一端与三极管VT4的基极相连接、其另一端则经电感L2后与三极管VT4的发射极相连接。正极与三极管VT4的发射极相连接、负极接天线的电容C7组成。所述电阻R9和电感L2的连接点接12V电压。该射频信号由发射电路通过无线网络发送给无线接收电路。
[0031]另外,无线接收电路用于接收无线发射电路发送的射频信号。自增益放大电路可以对数字电信号进行不失真的放大,从而补偿信号因长距离传输而产生的信号衰减,使微控制器所接收到的信号更加清晰,如图3所示,该自增益放大电路由放大器Pl,放大器P2,放大器P3,三极管VT5,三极管VT6,电阻R11,电阻R12,电阻R13,电阻R14,电阻R15,电感L3以及电容C8组成。
[0032 ]其中,电阻Rl I串接在放大器PI的负极和放大器P2的正极之间。电容CS的正极经电阻R13后与放大器Pl的负极相连接、其负极则经电阻R14后与放大器P3的正极相连接。电阻R15串接在放大器P3的正极和三极管VT6的发射极之间。电感L3串接在放大器P3的负极和三极管VT5的集电极之间。电阻R12串接在放大器P2的正极和三极管VT5的基极之间。所述放大器P2的负极接地,其输出端则同时与三极管VT5的基极和发射极相连接。所述三极管VT6的基极与三极管VT5的集电极相连接,其集电极接地;所述放大器P3的输出端则形成该自增益放大电路的输出端并与陷波滤波电路的输入端相连接。所述放大器Pl的输出端与电容C8的正极相连接,其正极则形成该自增益放大电路的输入端并与无线接收电路的信号输出端相连接。
[0033]该放大器Pl和放大器P2组成第一级放大电路,而放大器P3、三极管VT5以及三极管VT6则组成第二级放大电路,数字电信号经第一级放大电路和第二级放大电路放大后输出给微控制器。
[0034]陷波滤波电路可以过滤掉信号中的干扰信号,避免干扰信号影响本发明的检测精度。如图4所示,该陷波滤波电路由放大器P5,放大器P4,三极管VT7,电阻R16,电阻R17,电阻R18,电阻R19,电阻R20,电容C9,电容ClO,电容Cl I,二极管D5,二极管D6以及二极管D7组成。
[0035]其中,电容ClO的正极与二极管D6的P极相连接、其负极则经电阻R18后与放大器P4的输出端相连接。所述二极管06的~极与放大器P5的负极相连接。电容C9的正极顺次经电阻R16和电阻R17后与电容ClO的正极相连接、其负极则与二极管D5的P极相连接。所述二极管D5的N极则与放大器P4的输出端相连接。电阻R20串接在放大器P5的正极和输出端之间;二极管D7的P极与三极管VT7的集电极相连接、其N极则经电阻R19后与放大器P4的输出端相连接。电容Cll的正极与放大器P4的正极相连接、其负极则与三极管VT7的基极相连接。
[0036]同时,所述放大器P4的正极与电阻R16和电阻R17的连接点相连接,其负极接地。所述三极管VT7的发射极与放大器P5的输出端相连接的同时形成该陷波滤波电路的输出端并与微控制器相连接。所述电容C9的正极则形成该陷波滤波电路的输入端并与自增益放大电路的输出端相连接。当信号输入进来后由陷波滤波电路对信号中的干扰信号进行过滤,该陷波滤波电路则输出清晰的数字电信号给微控制器。
[0037]微控制器则作为本发明的控制中心,其优先采用MAX716型微处理芯片,该MAX716型微处理芯片的BI管脚与陷波滤波电路的输出端相连接,其UCC管脚接电源,其B7管脚接显示器,B5管脚则接报警器。该电源用于给微控制器提供工作电源,显示器则用于显示天燃气
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