本发明专利技术公开了一种提高位置传感器采样精度的电路，包括：参考电压模块、传感器接口模块、滤波模块、一级放大模块、二级放大模块；所述参考电压模块与所述传感器接口模块相连，用于向所述接口模块提供参考电压；所述滤波模块与所述传感器接口模块相连，用于对所述接口模块的输入信号电压按频率进行选择，避免高频信号的干扰，且稳定电路的电压；所述一级放大模块与所述滤波模块相连，用于对所述滤波模块传出电压的初次放大；所述二级放大模块与所述一级放大模块相连，用于对所述一级放大模块传出电压的再次放大。本发明专利技术的电路不仅能够大幅提高位置传感器的采样精度，还可以通过改变电阻器件的参数，在众多电路中应用，具有很高的通用性。用性。用性。
【技术实现步骤摘要】
一种提高位置传感器采样精度的电路
[0001]本专利技术涉及传感器
，更具体地讲，涉及一种提高位置传感器采样精度的电路。
技术介绍
[0002]位置传感器是能感受被测物的位置并转换成可用输出信号的传感器。位置传感器被广泛应用于各种工业和商业应用中，从高端军用和防务应用到低成本的汽车和家用电器。
[0003]传统的提高位置传感器采样精度的方案是使用运算放大器组成同向放大电路针对单片机的电压检测范围调整输入信号电压范围，使得电压检测范围与最大信号电压幅度进行匹配。但是，这种只使用同向放大电路的方案会使输入信号电压的下限值与上限值一并增大，浪费了电压检测范围中低电压的部分，而且采样精度提高的效果并不明显。
[0004]本专利技术中的电路方案能选择要放大的输入信号电压段，将其从中值区分，将上限值增大的同时，把下限值减小，充分利用了单片机电压检测范围中的低电压部分，大幅提高位置传感器的采样精度。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了一种提高位置传感器采样精度的电路，以解决传统位置传感器采样精度不高、电压检测范围浪费的问题。
[0006]本专利技术提供了一种提高位置传感器采样精度的电路，包括：参考电压模块、传感器接口模块、滤波模块、一级放大模块、二级放大模块；
[0007]参考电压模块与传感器接口模块相连，参考电压模块用于向传感器接口模块提供参考电压，且隔离供源电路与传感器接口模块，消除之间的相互影响；
[0008]滤波模块与传感器接口模块相连，滤波模块用于对传感器接口模块的输入信号电压按频率进行选择，避免高频信号的干扰，且稳定电路的电压；
[0009]一级放大模块与滤波模块相连，一级放大模块用于对滤波模块传出电压的初次放大；
[0010]二级放大模块与一级放大模块相连，二级放大模块用于对一级放大模块传出电压的再次放大。
[0011]可选地，所述参考电压模块包括：电阻R1、电阻R2、运算放大器U1、直流电源；
[0012]运算放大器U1的正极信号输入端分别与电阻R1、电阻R2的一端相连，运算放大器U1的负极信号输入端与运算放大器U1的信号输出端相连，运算放大器U1的正电源端与供源电压相连，运算放大器U1的负电源端接地；电阻R1的另一端与直流电源相连；电阻R2的另一端接地。
[0013]可选地，所述传感器接口模块包括：电阻式位置传感器J1、电阻R3；
[0014]电阻R3的一端作为检测点X1，与电阻式位置传感器J1的一个引脚相连，电阻R3的
另一端接地；电阻式位置传感器J1的另一引脚与运算放大器U1的信号输出端、负极信号输入端相连。
[0015]可选地，所述滤波模块包括：电阻R4、电容C1、稳压管D1；
[0016]电阻R4的一端与检测点X1相连；稳压管D1的负极作为检测点X2，分别与电阻R4的另一端、电容C1的一端相连，稳压管D1的正极接地；电容C1的另一端接地。
[0017]可选地，所述一级放大模块包括：运算放大器U2、电阻R5、电阻R6；
[0018]运算放大器U2的正极信号输入端与检测点X2相连，运算放大器U2的负极信号输入端分别与电阻R5的一端、电阻R6的一端相连；运算放大器U2的信号输出端作为检测点X3，与电阻R6的另一端相连；运算放大器U2的正电源端与供源电压相连，运算放大器U2的负电源端接地；电阻R5的另一端接地。
[0019]可选地，所述二级放大模块包括：运算放大器U3、电阻R7、电阻R8、电阻R9；
[0020]运算放大器U3的正极信号输入端与检测点X3相连，运算放大器U3的负极信号输入端分别与电阻R7的一端、电阻R8的一端、电阻R9的一端相连，运算放大器U3的信号输出端与电阻R9的另一端相连，运算放大器U3的正电源端与供源电压相连，运算放大器U3的负电源端接地；电阻R7的另一端与供源电压相连；电阻R8的另一端接地。
[0021]可选地，从检测点X1输入信号，对检测点X2的输出信号通过示波器进行测量，可以检测滤波模块是否正常工作；将检测点X2与检测点X3的电压进行比较，可以检测一级放大模块是否正常工作；将检测点X3与运算放大器U3信号输出端的电压进行比较，可以检测二级放大模块是否正常工作。
[0022]可选地，通过设置所述一级放大模块中的电阻R5和电阻R6的阻值，可以改变电压一级放大的比例；所述一级放大模块输出的电压中值为所述直流电源的一半；经一级放大的电压为：
[0023][0024]式中，“V
i”为一级放大模块输出的电压，“V
2”为一级放大模块输入的电压，R5为电阻R5的阻值，R6为电阻R6的阻值。
[0025]可选地，通过设置所述二级放大模块中的电阻R7、电阻R8和电阻R9的阻值，可以改变电压二级放大的比例；经二级放大的电压为：
[0026][0027]式中，“V
o”为二级放大模块的输出电压，“V
i”为一级放大模块输出的电压，“r
1”为电阻R7和电阻R8的阻值，“r
2”为电阻R9的阻值。
[0028]可选地，所述二级放大模块中的电阻R7与电阻R8的阻值相同。
[0029]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0030]1、本专利技术充分利用了电压检测范围中的低电压部分，与传统的采样精度放大电路相比，不仅能够提高测量电压的上限，也能够降低测量电压的下限，最大程度地匹配电压检测范围，大幅提高位置传感器的采样精度。
[0031]2、本专利技术的电路，通过改变电阻器件的参数，能够很方便的调整采样电压的放大
比例，设定采样精度提高的倍数，具有很高的通用性，所以能够在众多电路中应用。
附图说明
[0032]通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：
[0033]图1为本专利技术具体实施的电路原理图。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]如图1所示，本专利技术提供了一种提高位置传感器采样精度的电路，包括：参考电压模块、传感器接口模块、滤波模块、一级放大模块、二级放大；参考电压模块与传感器接口模块相连，用于向传感器接口模块提供参考电压，且隔离供源电路与传感器接口模块，消除之间的相互影响；滤波模块与传感器接口模块相连，用于对传感器接口模块的输入信号电压按频率进行选择，避免高频信号的干扰，且稳定电路的电压；一级放大模块与滤波模块相连，用于对滤波模块传出电压的初次放大；二级放大模块与一级放大模块相连，用于对一级放大模块传出电压的再次放大。
[0036]参考电压模块包括：电阻本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提高位置传感器采样精度的电路，其特征在于，包括：参考电压模块、传感器接口模块、滤波模块、一级放大模块、二级放大模块；参考电压模块与传感器接口模块相连，参考电压模块用于向传感器接口模块提供参考电压，且隔离供源电路与传感器接口模块，消除之间的相互影响；滤波模块与传感器接口模块相连，滤波模块用于对传感器接口模块的输入信号电压按频率进行选择，避免高频信号的干扰，且稳定电路的电压；一级放大模块与滤波模块相连，一级放大模块用于对滤波模块传出电压的初次放大；二级放大模块与一级放大模块相连，二级放大模块用于对一级放大模块传出电压的再次放大。2.如权利要求1所述的提高位置传感器采样精度的电路，其特征在于，所述参考电压模块包括：电阻R1、电阻R2、运算放大器U1、直流电源；运算放大器U1的正极信号输入端分别与电阻R1、电阻R2的一端相连，运算放大器U1的负极信号输入端与运算放大器U1的信号输出端相连，运算放大器U1的正电源端与供源电压相连，运算放大器U1的负电源端接地；电阻R1的另一端与直流电源相连；电阻R2的另一端接地。3.如权利要求1所述的提高位置传感器采样精度的电路，其特征在于，所述传感器接口模块包括：电阻式位置传感器J1、电阻R3；电阻R3的一端作为检测点X1，与电阻式位置传感器J1的一个引脚相连，电阻R3的另一端接地；电阻式位置传感器J1的另一引脚与运算放大器U1的信号输出端、负极信号输入端相连。4.如权利要求1所述的提高位置传感器采样精度的电路，其特征在于，所述滤波模块包括：电阻R4、电容C1、稳压管D1；电阻R4的一端与检测点X1相连；稳压管D1的负极作为检测点X2，分别与电阻R4的另一端、电容C1的一端相连，稳压管D1的正极接地；电容C1的另一端接地。5.如权利要求1所述的提高位置传感器采样精度的电路，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘立，魏海峰，王浩陈，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。