一种输液滴速检测电路的制作方法_2

文档序号:9461528阅读:来源:国知局
电路I包括依次连接的隔直电路
11、低通滤波电路12和匹配解调电路13 ;其中,所述隔直电路11用于:滤除从所述红外输入端接收的滴液信号中的直流分量;其中,所述低通滤波电路12用于:对滤除直流分量后的滴液信号进行低通滤波以滤除高于所述指定频率的高频噪声信号;其中,所述匹配解调电路13用于:对低通滤波后的滴液信号进行所述指定频率的匹配筛选并生成方波信号。
[0030]在本实施例中,预先通过隔直电路11隔离所述红外接收器3检测输出的滴液信号中的直流成分,便于对红外信号进行频率解调。在本发明一优选实施方式中,隔离电路使用互感线圈以及周边电路实现。在本发明一优选实施方式中,隔离电路使用隔直电容串联在红外接收器3和低通滤波电路12之间实现。在本发明一优选实施方式中,采用串联的隔离电容和放大电路实现,不但可以滤除滴液信号中的直流成分,还可以对滤除直流成分的滴液信号进行隔离放大,便于匹配解调电路13正确检测出指定频率,以匹配解调电路13对低通滤波后的滴液信号以该指定频率进行正确的匹配筛选。
[0031]另对于在所述滤波解调电路I中添加低通滤波电路12的目的,是为了:滤除高于所述指定频率的高频噪声信号,保留所述指定频率,以及保留低于所述指定频率的该滴液落下的频率(即输液滴速)。避免在对该高频噪声信号进行信号放大之后,放大后的该高频噪声信号容易损坏电子元器件,尤其是晶体管。
[0032]图3示出了本发明实施例提供的滤波解调电路I的第二种组成结构,为了便于描述,仅不出了与本发明实施例相关的部分。
[0033]在本发明一实施例中,为了保证匹配解调电路13安全地进行指定频率进行匹配解调,预先滤除掉高于所述指定频率的高频噪声信号;但低通滤波后的滴液信号的信号幅值较小,因此在本实施例提供的所述滤波解调电路I中增添了信号放大电路14,如图3所示,所述信号放大电路14连接在所述低通滤波电路12与所述匹配解调电路13之间;其中,所述信号放大电路14用于:对低通滤波后的滴液信号进行预设倍数的信号放大。需说明的是,所述预设倍数根据希望从滴液信号以指定频率匹配解调出输液滴速的精确度而定。在本发明一实施方式中,滤波解调电路I还包括一基准模块,该基准模块为信号放大电路14提供基准信号,信号放大电路14将所述低通滤波后的滴液信号与该基准信号比较,对比较出的信号进行预设倍数的信号放大。需强调的是,根据红外接收器接收到的滴液信号的电压大小,调整该基准模块输出的基准信号的电压大小,以使得信号放大电路14对所述低通滤波后的滴液信号使用该基准信号进行比较放大而得到的滴液信号是稳定的(即具有恒定幅值的滴液信号),这样便于匹配解调电路13能够精确地以所述指定频率对稳定的滴液信号进行匹配解调,匹配解调出的方波信号也是稳定的。
[0034]在本发明一优选实施例中,为了满足信号放大电路14能够对低通滤波后的滴液信号进行足够放大,放大到预设倍数的滴液信号,所述信号放大电路14为一级或多级放大电路。优选的,在每两级放大电路之间,还添加了信号隔离电路,避免后级放大电路输出的滴液信号反灌入前级放大电路,烧毁前级放大电路。
[0035]图4示出了本发明实施例提供的滤波解调电路I的第三种组成结构,为了便于描述,仅不出了与本发明实施例相关的部分。
[0036]在本发明一优选实施例中,如图4所示,所述滤波解调电路I还包括隔离电路15,所述隔离电路15连接在所述滤波解调电路I的匹配解调电路13与所述逻辑变换电路2之间;其中,所述隔离电路15用于:对所述匹配解调电路13输出的方波信号进行阻抗隔离和/或信号隔离,向所述逻辑变换电路2输出隔离后的方波信号。
[0037]在本实施例中,为了保证逻辑变换电路2能够接收到正确的方波信号,尤其为了隔离匹配解调电路13输出的方波信号,保证进入逻辑变换电路2的方波信号是未变形的,在所述滤波解调电路I的匹配解调电路13与所述逻辑变换电路2之间添加了隔离电路15。所述隔离电路15的优选方式为:包含有电流互感器组成的隔离电路,或者包含有光电耦合器组成的隔离电路等。
[0038]图5示出了本发明实施例提供的输液滴速检测电路的第二种结构,为了便于描述,仅不出了与本发明实施例相关的部分。
[0039]在上述实施例的基础上,作为本发明一实施例,如图5所示,所述输液滴速检测电路还包括增益调控电路6 ;所述增益调控电路6具有第一调控端ctrll和第二调控端ctrl2,所述第一调控端ctrll和所述第二调控端ctrl2对应接所述匹配解调电路13和所述逻辑变换电路2 ;其中,所述增益调控电路6用于:调整所述匹配解调电路13输出的方波信号的幅值,调整所述逻辑变换电路2输出的所述预设规则的方波信号的幅值。
[0040]在本实施例中,为了进一步提高隔离电路判断出匹配解调电路13输出的方波信号,所述匹配解调电路13输出方波信号时所使用的幅值和所述隔离电路检测所述方波信号时所使用的幅值都从所述增益调控电路6的第一调控端ctrll获取。
[0041]另外,为了提高控制模块5判断所述逻辑变换电路2输出的所述预设规则的方波信号,所述逻辑变换电路2输出所述预设规则的方波信号所使用的幅值从所述增益调控电路6的第二调控端ctrl2获取。
[0042]图6示出了匹配解调电路13的具体电路和隔离电路15的具体电路,为了便于描述,仅不出了与本发明实施例相关的部分。
[0043]在本发明一优选实施例中,如图6所示,所述匹配解调电路13包括:匹配解调芯片Ul、第一电容Cl、第一电阻Rl和所述隔离电路;
[0044]所述第一电容Cl的第一端和第二端对应接所述低通滤波电路12和所述匹配解调芯片Ul的输入引脚頂,所述第一电阻Rl的第一端和第二端对应接所述增益调控电路6的第一调控端ctrll和所述匹配解调芯片Ul的输出引脚0UT,所述匹配解调芯片Ul的输出引脚OUT接所述隔离电路。
[0045]在本实施例中,预先设定匹配解调芯片Ul的中心频率为该指定频率。
[0046]从而,在低通滤波电路12向匹配解调电路13输出低通滤波后的滴液信号时,匹配解调电路13通过第一电容Cl对该低通滤波后的滴液信号进行隔直接收,匹配解调芯片Ul从输入引脚IM接收隔直后的滴液信号;匹配解调芯片Ul将隔直后的滴液信号与本实施例所使用的该指定频率进行匹配,只要匹配到本实施例所使用的该指定频率,则输出低电平。由于在输液滴管中落下的液滴会阻断红外接收器3接收红外发射器4发射的红外信号,因此,该滴液信号还具有滴液落下的频率(即输液滴速),由于该滴液落下的频率远小于该指定频率,匹配解调芯片Ul会未匹配到该指定频率,在匹配解调芯片Ul未匹配到该指定频率时,匹配解调芯片Ul会输出高电平。这样,只要检测到输液滴管中落下的一个液滴,匹配解调芯片Ul就会从输出引脚OUT输出一个高电平的方波。这样,在持续检测到输液滴管中有液滴滴下时,匹配解调芯片Ul就会从输出引脚OUT输出具有该液滴落下的频率(即滴液速度)的方波信号。
[0047]需说明的是,为了保证逻辑变换电路2能够正确检测到匹配解调芯片Ul输出的方波信号中的每个方波,将匹配解调芯片Ui输出的方波信号中的每个方波的幅值统一设置为:增益调控电路6从第一调控端Ctrll通过第一电阻Rl (上拉电阻)提供的电压值。
[0048]在本发明一优选实施方式中,选用LM567作为匹配解调芯片U1。预先通过LM567外围的电阻和电容设定LM567的中心频率,设定的中心频率为该指定频率。这样,只要检测到输液滴管中落下的一个液滴,LM567就会突然未检测到红外信号,从输出引脚OUT输出一个高电平的方波。这样,在持续检测到输液滴管中有液滴滴下时,LM567就会从输出引脚OUT输出具有该液滴落下的频率(即滴液速度)的方波信号。
[0049]在本发明一优选实施例中,如图6所示,所述隔离电路15包括:光耦合芯片U2、第二电阻R2和第三电阻R3 ;
[0050]所述光耦合芯片U2的高电平输入端、低电平输入端、高电平输出端和低电平输出端对应接所述第二电阻R2的第二端、所述匹配解调芯片Ul的输出引脚、所述逻辑变换电路2和地,所述第二电阻R2的第一端接所述增益调控电路6的第一调控端ctrll,所述第三电阻R3的第一端和第二端对应接所述增益调控电路6的第一调控端ctrll和光耦合芯片U2的高电平输出端。
[0051]在本实施例中,为了保证光耦合芯片U2仅实现阻抗隔离和信号隔离,而不会增加或去掉方波信号(匹配解调芯片Ul输出的方波信号)中的一个或多个方波,光耦合芯片U2的高电平输入端通过第二电阻R2接增益调控电路6的第一调控端ctr 11,同时,光耦合芯片U2的高电平输出端通过第三电阻R3接增益调控
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