速度有效值传感器电路的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种速度有效值传感器电路。

背景技术：

在工业生产或测试技术领域中，速度传感器已被广泛的使用。通过速度传感器测试物体运动的速度，对于了解物体的各项性能具有重要意义。所述速度传感器是将物体运动时的速度信号转变成电信号并输出的器件。速度有效值传感器电路，是速度传感器的重要组成部分，用以实现速度信号向电信号的转变。但是，现有的速度有效值传感器电路存在非线性和高频饱和的问题，导致速度传感器输出的信号准确度较低。因此，如何避免速度有效值传感器电路输出的信号存在非线性与高频饱和问题，是目前亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种速度有效值传感器电路，用以解决现有的速度有效值输出电路容易出现高频饱和的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种速度有效值传感器电路，包括：积分模组，用于将输入的加速度信号转换成速度信号；第一处理模组，连接所述积分模组，用于将所述速度信号转换成电压有效值；第二处理模组，连接所述第一处理模组，用于将所述电压有效值转换成电流有效值。

优选的，所述积分模组包括高通滤波单元和积分单元，且所述高通滤波单元连接所述积分单元；所述高通滤波单元用于对所述加速度信号进行高通滤波处理；所述积分单元用于将经高通滤波处理的加速度信号转换成速度信号。

优选的，所述高通滤波单元包括第一电阻和压电陶瓷，所述第一电阻的第一端连接所述压电陶瓷，所述第一电阻的第二端连接所述积分单元。

优选的，所述积分单元包括第一电容器、第二电容器、第一运算放大器，所述第一电容器的第一端和所述第二电容器的第一端共同连接所述第一运算放大器的输出端，且所述第一电容器的第二端和所述第二电容器的第二端共同连接所述第一运算放大器的反相输入端与所述高通滤波单元。

优选的，所述积分单元还包括：第三电容器，其第一端同时连接所述第一电容器的第一端和所述第二电容器的第一端，其第二端连接所述第一运算放大器的输出端；第二电阻，其第一端连接所述第一电容器的第一端和所述第二电容器的第一端，其第二端连接所述第一运算放大器的输出端；第三电阻，其第一端同时连接所述第一电容器的第二端和所述第二电容器的第二端，其第二端接地；第四电阻，其第一端同时连接所述第一电容器的第二端和所述第二电容器的第二端，其第二端接地。

优选的，所述积分单元还包括：第五电阻，其第一端同时连接第六电阻的第一端和第七电阻的第一端，其第二端连接所述第一运算放大器的输出端；第六电阻，其第一端连接所述第五电阻的第一端，其第二端连接所述第一运算放大器的反相输入端；第七电阻，其第一端连接所述第五电阻的第一端，其第二端连接所述第八电阻的第一端；第八电阻，其第一端连接所述第七电阻的第二端，其第二端连接所述第四电容器的第一端；第四电容器，其第一端连接所述第一运算放大器的同相输入端，其第二端接地。

优选的，所述第一处理模组包括：第二运算放大器，其反相输入端连接所述积分模组，其输出端连接第三运算放大器的反相输入端；第三运算放大器，其输出端连接第二处理模组。

优选的，所述第二处理模组包括第四运算放大器，所述第四运算放大器的反相输入端连接所述第一处理模组。

优选的，还包括第三处理模组，所述第三处理模组的输入端连接电源电压，其输出端用以输出基准电压。

优选的，所述基准电压包括第一基准电压和第二基准电压，所述第一基准电压作为所述第一处理模组的参考电压，所述第二基准电压作为所述第二处理模组的参考电压。

本实用新型提供的速度有效值传感器电路，将积分模块设置于所述速度有效值传感器电路的第一级，由于积分在电路的第一级完成，有效避免了高频饱和的问题，扩大了速度有效值传感器电路的应用范围。

附图说明

附图1是本实用新型具体实施方式的速度有效值传感器电路结构框图；

附图2是本实用新型具体实施方式的速度有效值传感器电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的速度有效值传感器电路的具体实施方式做详细说明。

本具体实施方式提供了一种速度有效值传感器电路，附图1是本实用新型具体实施方式的速度有效值传感器电路结构框图，附图2是本实用新型具体实施方式的速度有效值传感器电路结构图。速度有效值传感器电路是速度传感器的主要组件，如图1、2所示，本具体实施方式所述的速度有效值传感器电路包括积分模组11、第一处理模组12和第二处理模组13。

所述积分模组11，用于将输入的加速度信号转换成速度信号。为了防止低频信号干扰，从而实现对速度的准确测量，优选的，所述积分模组11包括高通滤波单元111和积分单元112，且所述高通滤波单元111连接所述积分单元112；所述高通滤波单元111用于对所述加速度信号进行高通滤波处理；所述积分单元112用于将经高通滤波处理的加速度信号转换成速度信号。

本领域技术人员在其掌握的普通技术知识基础之上，可以采用多种方式来实现对加速度信号的高通滤波处理。本具体实施方式中，为了简化电路结构，提高处理效率，更优选的，如图2所示，所述高通滤波单元111包括第一电阻R6和压电陶瓷，所述第一电阻R6的第一端连接所述压电陶瓷，所述第一电阻R6的第二端连接所述积分单元112。

为了实现将所述加速度信号转换成速度信号，更优选的，所述积分单元112包括第一电容器C9、第二电容器C8、第一运算放大器U1B，所述第一电容器C9的第一端和所述第二电容器C8的第一端共同连接所述第一运算放大器U1B的输出端，且所述第一电容器C9的第二端和所述第二电容器C8的第二端共同连接所述第一运算放大器U1B的反相输入端与所述高通滤波单元111。具体来说，所述第一电容器C9的第二端和所述第二电容器C8的第二端共同连接所述第一运算放大器U1B的反相输入端与所述第一电阻R6。

优选的，如图2所示，所述积分单元112还包括：第三电容器C1，其第一端同时连接所述第一电容器C9的第一端和所述第二电容器C8的第一端，其第二端连接所述第一运算放大器U1B的输出端；第二电阻R18，其第一端连接所述第一电容器C9的第一端和所述第二电容器C8的第一端，其第二端连接所述第一运算放大器U1B的输出端；第三电阻R22，其第一端同时连接所述第一电容器C9的第二端和所述第二电容器C8的第二端，其第二端接地；第四电阻R20，其第一端同时连接所述第一电容器C9的第二端和所述第二电容器C8的第二端，其第二端接地。采用这种电路结构，可以提高所述速度有效值传感器电路的低频增益，从而扩大具有该速度有效值传感器电路的速度传感器的低频带宽。

优选的，如图2所示，所述积分单元112还包括：第五电阻R19，其第一端同时连接第六电阻R7的第一端和第七电阻R21的第一端，其第二端连接所述第一运算放大器U1B的输出端；第六电阻R7，其第一端连接所述第五电阻R19的第一端，其第二端连接所述第一运算放大器U1B的反相输入端；第七电阻R21，其第一端连接所述第五电阻R19的第一端，其第二端连接所述第八电阻R23的第一端；第八电阻R23，其第一端连接所述第七电阻R21的第二端，其第二端连接所述第四电容器C5的第一端；第四电容器C5，其第一端连接所述第一运算放大器U1B的同相输入端，其第二端接地。这样一来，采用R19、R7、R21、R23和C5设定所述速度传感器的静态工作点。

所述第一处理模组12，连接所述积分模组11，用于将所述速度信号转换成电压有效值。为了提高所述速度信号的转换效率，优选的，所述第一处理模组12包括：第二运算放大器U1A，所述第二运算放大器U1A的反相输入端连接所述积分模组11，所述第二运算放大器U1A的输出端连接第三运算放大器U2A的反相输入端；第三运算放大器U2A，所述第三运算放大器U2A的输出端连接第二处理模组13。通过所述第二运算放大器U1A、所述第三运算放大器U2A及其周边电路的处理，从所述积分模组11输出的所述速度信号就转换成了直流电压有效值。

所述第二处理模组13，连接所述第一处理模组12，用于将所述电压有效值转换成电流有效值。为了提高电压/电流转换的效率，优选的，所述第二处理模组13包括第四运算放大器U2B，所述第四运算放大器U2B的反相输入端连接所述第一处理模组12。通过所述第二处理模组13的处理，从所述第一处理模组12输出的电压有效值就转换成了电流有效值，且所述电流有效值的范围可达4mA-20mA。

为了对所述第一处理模组12和所述第二处理模组13的电压进行校准，优选的，所述速度有效值传感器电路还包括第三处理模组14，所述第三处理模组14的输入端连接电源电压，其输出端用以输出基准电压。如图2所示，所述第三处理模组14包括芯片U3及其周边电路。更优选的，所述基准电压包括第一基准电压和第二基准电压，所述第一基准电压作为所述第一处理模组12的参考电压，所述第二基准电压作为所述第二处理模组13的参考电压。这样一来，将所述第一处理模组12和所述第二处理模组13的基准电压分开，进一步避免了高频饱和问题，扩大了所述速度传感器的工作范围。

本实用新型提供的速度有效值传感器电路，将积分模块设置于所述速度有效值传感器电路的第一级，由于积分在电路的第一级完成，有效避免了高频饱和的问题，扩大了速度有效值传感器电路的应用范围。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。