一种支持多种压力传感器的放大电路的制作方法

本实用新型涉及压力传感器的放大电路技术领域，具体为一种支持多种压力传感器的放大电路。

背景技术：

在张力控制系统中离不开压力传感器的应用，市场上应用广泛的是应变片传感器和电磁式传感器。这种两种传感器的输出差分信号是不同的，如果使用同一个放大电路是不能够满足信号放大的需要。现有技术比较常用的做法是通过跳线端子选择不同输入传感器，这种方法不仅效率低下而且电路板暴露在外，容易被静电和人为破坏，而且需要打开产品更改跳线帽，更换传感器麻烦，无法实现带电更换。

技术实现要素：

基于此，本实用新型提供了一种支持多种压力传感器的放大电路。

一种支持多种压力传感器的放大电路，包括TVS管E1、LC滤波电路、仪表放大器U2、至少一组反馈电阻R1和R2、电阻R7、电容C1、至少一个模拟开关芯片U1，压力传感器的信号输出端与LC滤波电路的信号输入端连接，TVS管E1的N极与压力传感器的信号输出端与LC滤波电路之间的公共连接点连接，LC滤波电路的信号输出端与仪表放大器U2的信号输入端连接，仪表放大器U2的信号输出端与分别与电阻R1、R2、R7的一端连接，电阻R1或R2的另一端与模拟开关芯片U1的一端连接，模拟开关芯片U1和电阻R7的另一端与单片机的I/O端口连接，电容C1的一端分别与电阻R7和单片机的I/O端口连接。

其中一个实施例为，所述LC滤波电路包括电感L1、L2、电容C2、C3、C4、电阻R3、R4、R5、R6，电感L1、L2的一端与压力传感器的信号输入端连接，另一端分别与电阻R3和R6的一端连接，电阻R3和R6的另一端与仪表放大器U2的信号输入端连接，电容C2的一端与电感L2与电阻R6之间的公共连接点连接，另一端与电容C3的一端连接，电容C3的另一端与电感L1与电阻R3之间的公共连接点连接，电容C4与电容C1和电容C2并联连接，电阻R4的一端与电阻R3和仪表放大器U2的信号输入端之间的公共连接点连接，另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R6和仪表放大器U2的信号输入端之间的公共连接点连接。

其中一个实施例为，一种支持多种压力传感器的放大电路还包括高速开关二极管D1、D2和D3，高速开关二极管D1、D2的公共端与TVS管E1的N极和LC滤波电路的信号输入端之间的公共连接点连接，高速开关二极管D3分别与电阻R7的另一端和单片机之间的公共连接点连接。

其中一个实施例为，仪表放大器U2的芯片型号为AD620。

上述一种支持多种压力传感器的放大电路，通过反馈电阻R1、R2和模拟开关芯片U1的配合设置形成反馈网络，通过单片机来选择反馈网络，使仪表放大器U2获得不同的放大倍数，不同传感器类型选择不同的反馈电阻R1或R2，从而实现统一放大电路实现不同传感器的放大，不需要打开产品外壳，可以带电修改，每种反馈网络只有一个电阻，产品一致性好；电路生产简单，不用手动插拔器件，减少静电损耗和人为破坏的可能。

附图说明

图1为本实用新型一实施例一种支持多种压力传感器的放大电路的电路图。

如附图所示：TVS管E1、仪表放大器U2、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、电容C1、C2、C3、C4、模拟开关芯片U1、电感L1、L2、高速开关二极管D1、D2、D3。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一种支持多种压力传感器的放大电路，包括TVS管E1、LC滤波电路、仪表放大器U2、至少一组反馈电阻R1和R2、电阻R7、电容C1、至少一个模拟开关芯片U1，压力传感器的信号输出端与LC滤波电路的信号输入端连接，TVS管E1的N极与压力传感器的信号输出端与LC滤波电路之间的公共连接点连接，LC滤波电路的信号输出端与仪表放大器U2的信号输入端连接，仪表放大器U2的信号输出端与分别与电阻R1、R2、R7的一端连接，电阻R1或R2的另一端与模拟开关芯片U1的一端连接，模拟开关芯片U1和电阻R7的另一端与单片机的I/O端口连接，电容C1的一端分别与电阻R7和单片机的I/O端口连接。

当传感器输出差分信号后，信号经过对信号起限幅作用的TVS管E1，信号通过后面的LC滤波电路进行杂波消除，最后输入到仪表放大器U2中，R1和R2与模拟开关芯片U1同时形成反馈网络，单片机根据不同的传感器型号来选择反馈电阻R1或R2，单片机的ADC引脚为高电平则选择R1，低电平选择R2，从而实现统一放大电路实现不同传感器的放大。

这样，一种支持多种压力传感器的放大电路，通过反馈电阻R1、R2和模拟开关芯片U1的配合设置形成反馈网络，通过单片机来选择反馈网络，使仪表放大器U2获得不同的放大倍数，不同传感器类型选择不同的反馈电阻R1或R2，从而实现统一放大电路实现不同传感器的放大，不需要打开产品外壳，可以带电修改，每种反馈网络只有一个电阻，产品一致性好；电路生产简单，不用手动插拔器件，减少静电损耗和人为破坏的可能。

进一步地，仪表放大器U2的放大倍数有反馈电阻R1或R2与内部基准电阻RG计算获得。计算公式为：G=(49.4K/R)+1，G为仪表放大器U2的放大倍数，内部基准电阻RG为49.4K，R为R1或R2。

进一步地，为了更好消除电路中的杂波，所述LC滤波电路包括电感L1、L2、电容C2、C3、C4、电阻R3、R4、R5、R6，电感L1、L2的一端与压力传感器的信号输入端连接，另一端分别与电阻R3和R6的一端连接，电阻R3和R6的另一端与仪表放大器U2的信号输入端连接，电容C2的一端与电感L2与电阻R6之间的公共连接点连接，另一端与电容C3的一端连接，电容C3的另一端与电感L1与电阻R3之间的公共连接点连接，电容C4与电容C1和电容C2并联连接，电阻R4的一端与电阻R3和仪表放大器U2的信号输入端之间的公共连接点连接，另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R6和仪表放大器U2的信号输入端之间的公共连接点连接。

这样，通过多个电阻、电容、电感的配合的设置，更好的消除了电路中杂波，使电路更加稳定。

进一步地，为了使放大电路的输入、输出端的电压信号更加稳定，一种支持多种压力传感器的放大电路还包括高速开关二极管D1、D2和D3，高速开关二极管D1、D2的公共端与TVS管E1的N极和LC滤波电路的信号输入端之间的公共连接点连接，高速开关二极管D3分别与电阻R7的另一端和单片机之间的公共连接点连接。

这样，通过高速开关二极管D1、D2和D3对差分放大的每个输入、输出端进行钳位，使放大电路的输入、输出端的电压信号更加稳定，使整个放大电路的稳定性更高。

进一步地，仪表放大器U2的芯片型号为AD620。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。