一种压感按键信号检测电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种压感按键信号检测电路，包括集成运算放大器，隔直电容、负反馈电阻和低通滤波器；集成运算放大器的同向输入端接应变片测量电路的第一输出端，反向输入端经隔直电容接应变片测量电路的第二输出端；负反馈电阻接在集成运算放大器的输出端与反向输入端之间，低通滤波器接集成运算放大器的输出端。本实用新型压感按键信号检测电路结构简单、温度漂移小、对传感器的精度要求不高，产品成本低。
【专利说明】
_种压感按键信号检测电路
[技术领域]
[0001]本实用新型涉及压感按键，尤其涉及一种压感按键信号检测电路。
[【背景技术】]
[0002]压感按键信号检测电路实质就是桥式应变片差分输出信号的测量电路，应变片测量电路对应变片的阻值参数有要求。图1所示为应变片等效电路，其中，Ui对桥式应变片供电，Uo为桥式应变片输出的要处理的模拟信号，到下一级模拟放大电路处理。如果组成电桥的4个电阻R1-R4，阻值不一致，会导致电桥不平衡。如果有一个固定偏置电压输出。这个偏置电压会比检测到的应变信号大很多倍，会导致后面的第一级模拟电路输出饱和，从而检测不到真正的应变信号。在触摸按键领域，目前采用的桥式感应器要高效大批量生产，电阻值的偏差就更大。因此对第一级模拟信号放大电路提出了严峻挑战。
[0003]针对这个行业内难以解决的问题，有几种解决办法。一是要求生产电桥应变片的厂家，生产出高精度阻值的应变片，需要用激光一片一片的修，来把直流偏差降到非常低，结果是对传感器精度要求苛刻，导致生产困难，成本很高。二是采用有校准功能的初级放大电路，如图2所示，为了去除传感器产生的偏置电压，采用了 DAC输出一个模拟直流偏置电压和传感器自身偏置电压反向来消除电桥的偏置电压，经过后面的OP放大后再由后面的ADC电路处理。这种方法存在的问题是，需要增加一个DAC，结构复杂，成本提高，同时DAC会带来干扰，信噪比会降低；同时受温度影响的直流飘移会大大超过实际要检测的有用小信号。三是在第一级模拟信号放大部分采用很低的放大倍数，后面用高分辨率比如24bit的ADC，增加了电路成本高，而且难以解决温漂问题。
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【发明内容】
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[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、温度漂移小、对传感器精度要求不高的压感按键信号检测电路。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种压感按键信号检测电路，包括集成运算放大器，隔直电容、负反馈电阻和低通滤波器;集成运算放大器的同向输入端接应变片测量电路的第一输出端，反向输入端经隔直电容接应变片测量电路的第二输出端；负反馈电阻接在集成运算放大器的输出端与反向输入端之间，低通滤波器接集成运算放大器的输出端。
[0006]以上所述的压感按键信号检测电路，集成运算放大器的输出端经低通滤波器接ADC电路的输入端。
[0007]以上所述的压感按键信号检测电路，低通滤波器接包括滤波电容和滤波电阻；滤波电阻的第一端接集成运算放大器的输出端，第二端接ADC电路的输入端;滤波电容的第一端接滤波电阻的第二端，滤波电容的第二端接地。
[0008]以上所述的压感按键信号检测电路，应变片测量电路是桥式测量电路。
[0009]本实用新型压感按键信号检测电路结构简单、温度漂移小、对传感器的精度要求不尚。
[【附图说明】]
[0010]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0011]图1是现有技术应变片等效电路的原理图。
[0012]图2是本现有技术压感按键信号检测电路的原理图。
[0013]图3是本实用新型实施例压感按键信号检测电路的原理图。
[【具体实施方式】]
[0014]本实用新型实施例压感按键信号检测电路的原理如图3所示，包括集成运算放大器0P，隔直电容Cl、负反馈电阻Rl和低通滤波器。集成运算放大器OP的同向输入端接应变片测量电路(压感桥式传感器测量电路)的第一输出端，反向输入端经隔直电容Cl接应变片测量电路的第一输出端。负反馈电阻Rl接在集成运算放大器OP的输出端与反向输入端之间。
[0015]低通滤波器接包括滤波电容C2和滤波电阻R2。滤波电阻R2的第一端接集成运算放大器OP的输出端，第二端接ADC电路的输入端。滤波电容C2的第一端接滤波电阻R2的第二端，滤波电容C2的第二端接地。
[0016]压感桥式传感器测量电路产生的信号包含直流和交流两种成分，对压感桥式传感器测量电路的直流偏置电压来说，电容Cl阻抗无穷大，放大器对直流没有放大作用，传感器自身不需要精密校准;而对需要测量的交流信号来说，电容Cl在合适的频点内阻抗非常低，再结合运放的负反馈，可得到极高的放大倍数。因此输出信号幅度足够大，以供后面的ADC米样。
[0017]压感桥式传感器测量电路受温度影响变化缓慢，频率在0.1Hz甚至更低，而有用信号的频率大于1Hz，只要选取适当的电容Cl，电阻Rl的数值，就可以完全去掉温度变化对参数的影响，解决温漂问题。
[0018]本实用新型以上实施例的电容Cl和电阻Rl形成高通滤波，电阻R2和电容C2形成低通滤波，只要合适地选取四者的参数，可以形成一个大于IHz而小于1Hz的带通滤波器。带通滤波器把有效频带压低就可以有效降低噪声。而这个带通滤波器的选取对带内有用信号衰减很低，因此得到较高信噪比，产品成本低。
【主权项】
1.一种压感按键信号检测电路，其特征在于，包括集成运算放大器，隔直电容、负反馈电阻和低通滤波器;集成运算放大器的同向输入端接应变片测量电路的第一输出端，反向输入端经隔直电容接应变片测量电路的第二输出端;负反馈电阻接在集成运算放大器的输出端与反向输入端之间，低通滤波器接集成运算放大器的输出端。2.根据权利要求1所述的压感按键信号检测电路，其特征在于，集成运算放大器的输出端经低通滤波器接ADC电路的输入端。3.根据权利要求2所述的压感按键信号检测电路，其特征在于，低通滤波器接包括滤波电容和滤波电阻;滤波电阻的第一端接集成运算放大器的输出端，第二端接ADC电路的输入端;滤波电容的第一端接滤波电阻的第二端，滤波电容的第二端接地。4.根据权利要求1所述的压感按键信号检测电路，其特征在于，应变片测量电路是桥式测量电路。
【文档编号】H03M11/02GK205647500SQ201620410244
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】刘建辉
【申请人】深圳瑞湖科技有限公司