弱信号相位差高保真的放大采集电路的制作方法

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1.本发明涉及弱信号相位差高保真的放大采集电路。


背景技术：

2.流量计是指示被测流量在选定的时间间隔内流体总量的仪表，是计量科学技术的重要组成部分之一，可以广泛应用于工农业生产、国防建设、科学研究对外贸易以及人民生活各个领域之中；流量计一般由主体、内接头、外接头、测量管、线圈支架、减振固定片等组成，其主要连接方法有熔焊、堆焊等。
3.对于精密度要求高的质量流量计，前端采集电路是重要的功能部件；而现有的前端采集电路往往都是采用采集通道分体式运算放大器，在对相位差要求非常高的应用场景中，现有常规技术手段无论在器件匹配和分立元件参数匹配上都不能达到最优的效果，容易引起采集相位数据出现较大的相对偏差，精准度和实用性不能满足用户的实际需求。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了弱信号相位差高保真的放大采集电路，结构设计合理，采用集成式运算放大器来对前端微弱相位差信号进行高保真的采集和放大，能够达到0.01％的增益误差，将双通道运放及外部分立元件进行高度集成，电阻阻值经过激光进行修正更能保证相对精准的增益及增益误差，同时双通道运算放大器进行高度集成尽可能的减少温度对采集相位差的影响，进一步提升流量计检测的精准度，方便进行普及推广，有效满足用户的实际需求，解决了现有技术中存在的问题。
5.本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
6.弱信号相位差高保真的放大采集电路，包括运算放大器，所述运算放大器的型号为ina2143，在运算放大器上设有14个引脚，所述运算放大器的一号引脚和七号引脚为空脚，在运算放大器内设有相并联的双通道放大器a和放大器b，所述放大器a的负输入端通过第一电阻与二号引脚相连，所述放大器a的负输入端通过第二电阻与十二号引脚相连，所述放大器a的输出端与十三号引脚相连，所述放大器a的正输入端通过第三电阻与三号引脚相连，所述放大器a的正输入端通过第四电阻与十四号引脚相连；所述放大器b的负输入端通过第五电阻与六号引脚相连，所述放大器b的负输入端通过第六电阻与十号引脚，所述放大器b的输出端与九号引脚相连，所述放大器b的正输入端通过第七电阻与五号引脚相连，所述放大器b的正输入端通过第八电阻与八号引脚相连；所述运算放大器的四号引脚为电源负接口，所述运算放大器的十一号引脚为电源正接口。
7.所述运算放大器的二号引脚为第一负输入接口，所述运算放大器的三号引脚为第一正输入接口，所述运算放大器的五号引脚为第二正输入接口，所述运算放大器的六号引脚为第二负输入接口，所述运算放大器的八号引脚为第二电压参考引脚，所述运算放大器的九号引脚为第二输出引脚，所述运算放大器的十号引脚为第二感应引脚，所述运算放大器的十二号引脚为第一感应引脚，所述十三号引脚为第一输出引脚，所述运算放大的十四
号引脚为第一感应引脚。
8.所述第一电阻、第三电阻、第五电阻和第七电阻的阻值为10kω，所述第二电阻、第四电阻、第六电阻和第八电阻为100kω。
9.所述流量计右检测线圈rpo-与运算放大器2脚连接、右检测线圈rpo+与运算放大器3脚连接；所述流量计左检测线圈lpo-与运算放大器6脚连接、左检测线圈lpo+与运算放大器5脚连接；所述流量计左右检测线圈产生的相位差信号直接进入运算放大器然后进行固定倍数放大，放大后的信号直接进入采样和运算，以省去中间多余环节减少对原始相位差信号的影响。
10.本发明采用上述结构，通过流量计右检测线圈rpo-与运算放大器2脚连接、右检测线圈rpo+与运算放大器3脚连接；通过流量计左检测线圈lpo-与运算放大器6脚连接、左检测线圈lpo+与运算放大器5脚连接；通过设定电路中电阻的阻值，来实现分压和具体电气参数的调节；通过双通道运放及外部分立元件集成到了一片集成电路中，电阻阻值经过激光进行修正更保证了相对较精确的增益及增益误差，具有简便实用、精准快捷的优点。
附图说明：
11.图1为本发明的电气原理图。
具体实施方式：
12.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
13.如图1中所示，弱信号相位差高保真的放大采集电路，包括运算放大器，所述运算放大器的型号为ina2143，在运算放大器上设有14个引脚，所述运算放大器的一号引脚和七号引脚为空脚，在运算放大器内设有相并联的双通道放大器a和放大器b，所述放大器a的负输入端通过第一电阻与二号引脚相连，所述放大器a的负输入端通过第二电阻与十二号引脚相连，所述放大器a的输出端与十三号引脚相连，所述放大器a的正输入端通过第三电阻与三号引脚相连，所述放大器a的正输入端通过第四电阻与十四号引脚相连；所述放大器b的负输入端通过第五电阻与六号引脚相连，所述放大器b的负输入端通过第六电阻与十号引脚，所述放大器b的输出端与九号引脚相连，所述放大器b的正输入端通过第七电阻与五号引脚相连，所述放大器b的正输入端通过第八电阻与八号引脚相连；所述运算放大器的四号引脚为电源负接口，所述运算放大器的十一号引脚为电源正接口。
14.所述运算放大器的二号引脚为第一负输入接口，所述运算放大器的三号引脚为第一正输入接口，所述运算放大器的五号引脚为第二正输入接口，所述运算放大器的六号引脚为第二负输入接口，所述运算放大器的八号引脚为第二电压参考引脚，所述运算放大器的九号引脚为第二输出引脚，所述运算放大器的十号引脚为第二感应引脚，所述运算放大器的十二号引脚为第一感应引脚，所述十三号引脚为第一输出引脚，所述运算放大的十四号引脚为第一感应引脚。
15.所述第一电阻、第三电阻、第五电阻和第七电阻的阻值为10kω，所述第二电阻、第四电阻、第六电阻和第八电阻为100kω。
16.所述流量计右检测线圈rpo-与运算放大器2脚连接、右检测线圈rpo+与运算放大
器3脚连接；所述流量计左检测线圈lpo-与运算放大器6脚连接、左检测线圈lpo+与运算放大器5脚连接；所述流量计左右检测线圈产生的相位差信号直接进入运算放大器然后进行固定倍数放大，放大后的信号直接进入采样和运算，以省去中间多余环节减少对原始相位差信号的影响。
17.本发明实施例中的弱信号相位差高保真的放大采集电路的工作原理为：采用集成式运算放大器来对前端微弱相位差信号进行高保真的采集和放大，能够达到0.01％的增益误差，将双通道运放及外部分立元件进行高度集成，电阻阻值经过激光进行修正更能保证相对精准的增益及增益误差，同时双通道运算放大器进行高度集成尽可能的减少温度对采集相位差的影响，进一步提升流量计检测的精准度，方便进行普及推广，有效满足用户的实际需求，既能在器件匹配分立元件参数匹配上都达到最优，也能尽可能避免误差。
18.在整体方案中，主要包括运算放大器，所述运算放大器的型号为ina2143，在运算放大器上设有14个引脚，所述运算放大器的一号引脚和七号引脚为空脚，在运算放大器内设有相并联的双通道放大器a和放大器b，所述放大器a的负输入端通过第一电阻与二号引脚相连，所述放大器a的负输入端通过第二电阻与十二号引脚相连，所述放大器a的输出端与十三号引脚相连，所述放大器a的正输入端通过第三电阻与三号引脚相连，所述放大器a的正输入端通过第四电阻与十四号引脚相连；所述放大器b的负输入端通过第五电阻与六号引脚相连，所述放大器b的负输入端通过第六电阻与十号引脚，所述放大器b的输出端与九号引脚相连，所述放大器b的正输入端通过第七电阻与五号引脚相连，所述放大器b的正输入端通过第八电阻与八号引脚相连；所述运算放大器的四号引脚为电源负接口，所述运算放大器的十一号引脚为电源正接口。
19.本技术由独立集成芯片构成，质量流量计检测信号输入集成运放后直接进入音频adc进行数据采集处理，节省了中间的分立器件，减少了外部对真实相位的干扰。
20.优选的，运算放大器的二号引脚为第一负输入接口，所述运算放大器的三号引脚为第一正输入接口，所述运算放大器的五号引脚为第二正输入接口，所述运算放大器的六号引脚为第二负输入接口，所述运算放大器的八号引脚为第二电压参考引脚，所述运算放大器的九号引脚为第二输出引脚，所述运算放大器的十号引脚为第二感应引脚，所述运算放大器的十二号引脚为第一感应引脚，所述十三号引脚为第一输出引脚，所述运算放大的十四号引脚为第一感应引脚，定义每个引脚的功能，满足不同电气元件的连接。
21.优选的，流量计右检测线圈rpo-与运算放大器2脚连接、右检测线圈rpo+与运算放大器3脚连接；所述流量计左检测线圈lpo-与运算放大器6脚连接、左检测线圈lpo+与运算放大器5脚连接；所述流量计左右检测线圈产生的相位差信号直接进入运算放大器然后进行固定倍数放大，放大后的信号直接进入采样和运算，以省去中间多余环节减少对原始相位差信号的影响。
22.特别说明的是，本技术将双通道运放及外部分立元件集成到了一片集成电路中，电阻阻值经过激光进行修正更保证了相对较精确的增益及增益误差，双通道运放集成在一块芯片中在受温度影响时温度对相位差的影响减少到了最低。
23.综上所述，本发明实施例中的弱信号相位差高保真的放大采集电路采用集成式运算放大器来对前端微弱相位差信号进行高保真的采集和放大，能够达到0.01％的增益误差，将双通道运放及外部分立元件进行高度集成，电阻阻值经过激光进行修正更能保证相
对精准的增益及增益误差，同时双通道运算放大器进行高度集成尽可能的减少温度对采集相位差的影响，进一步提升流量计检测的精准度，方便进行普及推广，有效满足用户的实际需求。
24.上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
25.本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。