【技术实现步骤摘要】
本技术涉及信号放大领域,更具体地说,它涉及一种高速超偏载检测装置传感信号处理器。
技术介绍
1、在轨超偏载检测装置是一种安装在铁路沿线上,并对行驶中的火车进行动态检测超载、偏载情况的一种计量装置,这种装置是我国铁路货运计量安全检测系统的重要组成部分。目前我国铁路列车运行速度大面积提升,电气化铁路大量开通,对货物装载加固提出了更高的要求,货运安全在铁路运输安全中的位置日益凸显,这就需要在铁路沿线线路上安装大量动态电子轨道衡及货物列车超偏载检测装置。然而,现有超偏载检测装置在火车高速行驶通过时采集到的数据精度较低,且设计上容易受到极端过载电压的干扰,可靠性低。
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,解决现有超偏载检测装置采集精度和可靠性低的问题。
2、本技术所述的一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,它包括放大电路,所述放大电路中设有多个单路传感器信号放大单元,且所述单路传感器信号放大单元的数量与传感器模组中的传感器数量一致;所述单路传感器信号放大单元的信号输入端与传感器的信号输出端连接,所述单路传感器信号放大单元包括低泄漏二极管模块和仪表放大器,所述低泄漏二极管模块的两端与传感器的两信号输出端一一对应连接,所述低泄漏二极管模块的两端与仪表放大器的正相输入端和反相输入端一一对应连接。
3、作进一步的改进,所述低泄漏二极管模块包括第一百零一低泄漏二极管、第一百零二低泄漏二极管、第一百零三低泄漏二极管
4、所述第一百零四低泄漏二极管的阴极通过第一百零一电阻与传感器的第一信号输入端连接,所述第一百零四低泄漏二极管的阴极还与第一百零一低泄漏二极管的阳极连接,且其连接端与仪表放大器的反相输入端连接;
5、所述第一百零三低泄漏二极管的阴极通过第一百零二电阻与传感器的第二信号输入端连接,所述第一百零三低泄漏二极管的阴极与第一百零二低泄漏二极管阳极连接,且其连接端与仪表放大器的正相输入端连接;
6、所述第一百零三低泄漏二极管的阳极与第一百零四低泄漏二极管的阳极连接,且其连接端与-12v电压源连接;所述第一百零一低泄漏二极管的阴极与第一百零二泄漏二极管的阴极连接,且其连接端与+12v电压源连接。
7、进一步的,所述仪表放大器的输出端连接有滤波电路。
8、更进一步的,所述滤波电路包括第二运算放大器,所述仪表放大器的输出端通过第一百零六电阻和第一百零七电阻与第二运算放大器的正相输入端连接,所述第二运算放大器的输出端通过第一百零五电容与第一百泄漏零六电阻和第一百零七电阻的连接端连接,所述第一百零七电阻和第二运算放大器的连接端通过第一百零六电容接地,所述第二运算放大器的反相输入端与第二运算放大器的输出端连接,所述第二运算放大器的输出端作为单路传感器信号放大单元的输出端。
9、更进一步的,所述第二运算放大器的型号为opa207d。
10、更进一步的,所述仪表放大器的第六引脚连接有电压跟随电路。
11、更进一步的,所述电压跟随电路包括第一运算放大器和可调电阻,5v供电源的两端分别通过第一百零四电阻和第一百零五电阻与可调电阻的两端一一对应连接,所述可调电阻的调节端与第一运算放大器的正相输入端连接,所述第一运算放大器的反相输入端与第一运算放大器的输出端连接,所述第一运算放大器的输出端与仪表放大器的输出端连接。
12、更进一步的,所述第一运算放大器的型号为op1177arz。
13、更进一步的,所述仪表放大器的型号为ad8221。
14、更进一步的,传感信号处理器还包括电源滤波电路、放大电路、电源电路、调零模块和a/d采集电路;所述电源滤波电路的输入端与外部电源连接,所述电源滤波电路的输出端通过变压器与电源电路的输入端连接,所述电源电路的输出端与放大电路的电源输入端连接,所述调零模块的输入端与放大电路的调零输入端连接,所述放大电路的信号输出端与a/d采集电路的信号采集端连接。
15、有益效果
16、本技术的优点在于:
17、1.通过设计电源滤波电路、变压器、电源电路、放大电路、调零模块、a/d采集电路和传感器模组,具有滤除外部干扰信号和输出调零功能,实现将超偏载传感器mv级的微弱信号进行精密放大至v级,以满足a/d采样转换的要求。
18、2.通过在放大电路上设有低泄漏二极管模块,在防浪涌的同时也保证了信号放大的精确度,防止极端过载电压由信号线串入损坏设备。
19、3.通过在电源电路上采用线性电源方式,而不采用开关电源方式,可提高交流转直流的精度,减小纹波。
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1.一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,其特征在于,它包括放大电路,所述放大电路中设有多个单路传感器信号放大单元,且所述单路传感器信号放大单元的数量与传感器模组中的传感器数量一致;所述单路传感器信号放大单元的信号输入端与传感器的信号输出端连接,所述单路传感器信号放大单元包括低泄漏二极管模块和仪表放大器(U101),所述低泄漏二极管模块的两端与传感器的两个信号输出端一一对应连接,所述低泄漏二极管模块的两端与仪表放大器(U101)的正相输入端和反相输入端一一对应连接。
2.根据权利要求1所述的一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,其特征在于,所述低泄漏二极管模块包括第一百零一低泄漏二极管(D101)、第一百零二低泄漏二极管(D102)、第一百零三低泄漏二极管(D103)和第一百零四低泄漏二极管(D104);
3.根据权利要求1所述的一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,其特征在于,所述仪表放大器(U101)的输出端连接有滤波电路。
4.根据权利要求3所述的一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,其特征在于,所述滤波电路包括第二运算放大器(U102)
5.根据权利要求4所述的一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,其特征在于,所述第二运算放大器(U102)的型号为OPA207D。
6.根据权利要求1所述的一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,其特征在于,所述仪表放大器(U101)的第六引脚连接有电压跟随电路。
7.根据权利要求6所述的一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,其特征在于,所述电压跟随电路包括第一运算放大器(U103)和可调电阻(RZ103),5V供电源的两端分别通过第一百零四电阻(R104)和第一百零五电阻(R105)与可调电阻(RZ103)的两端一一对应连接,所述可调电阻(RZ103)的调节端与第一运算放大器(U103)的正相输入端连接,所述第一运算放大器(U103)的反相输入端与第一运算放大器(U103)的输出端连接,所述第一运算放大器(U103)的输出端与仪表放大器(U101)的输出端连接。
8.根据权利要求7所述的一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,其特征在于,所述第一运算放大器(U103)的型号为OP1177ARZ。
9.根据权利要求1所述的一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,其特征在于,所述仪表放大器(U101)的型号为AD8221。
10.根据权利要求1所述的一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,其特征在于,传感信号处理器还包括电源滤波电路、放大电路、电源电路、调零模块和A/D采集电路;所述电源滤波电路的输入端与外部电源连接,所述电源滤波电路的输出端通过变压器与电源电路的输入端连接,所述电源电路的输出端与放大电路的电源输入端连接,所述调零模块的输入端与放大电路的调零输入端连接,所述放大电路的信号输出端与A/D采集电路的信号采集端连接。
...【技术特征摘要】
1.一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,其特征在于,它包括放大电路,所述放大电路中设有多个单路传感器信号放大单元,且所述单路传感器信号放大单元的数量与传感器模组中的传感器数量一致;所述单路传感器信号放大单元的信号输入端与传感器的信号输出端连接,所述单路传感器信号放大单元包括低泄漏二极管模块和仪表放大器(u101),所述低泄漏二极管模块的两端与传感器的两个信号输出端一一对应连接,所述低泄漏二极管模块的两端与仪表放大器(u101)的正相输入端和反相输入端一一对应连接。
2.根据权利要求1所述的一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,其特征在于,所述低泄漏二极管模块包括第一百零一低泄漏二极管(d101)、第一百零二低泄漏二极管(d102)、第一百零三低泄漏二极管(d103)和第一百零四低泄漏二极管(d104);
3.根据权利要求1所述的一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,其特征在于,所述仪表放大器(u101)的输出端连接有滤波电路。
4.根据权利要求3所述的一种高速超偏载检测装置传感信号处理器,其特征在于,所述滤波电路包括第二运算放大器(u102),所述仪表放大器(u101)的输出端通过第一百零六电阻(r106)和第一百零七电阻(r107)与第二运算放大器(u102)的正相输入端连接,所述第二运算放大器(u102)的输出端通过第一百零五电容(c105)与第一百零六电阻(r106)和第一百零七电阻(r107)的连接端连接,所述第一百零七电阻(r107)和第二运算放大器(u102)的连接端通过第一百零六电容(c106)接地,所述第二运算放大器(u102)的反相输入端与第二运算放大器(u102)的输出端连接,所述第二运算放大器(u102)的输出端作为单路传感器信号放大单元...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾还尤,曹宏坚,吕任华,张瑞林,李尚帅,张雄德,江飞,蒋恺,
申请(专利权)人:中国铁路南宁局集团有限公司,
类型:新型
国别省市:
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