信号调理设备、传感器和信号采集处理系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种信号调理设备、传感器和信号采集处理系统，其中设备包括：互为冗余的第一信号调理电路和第二信号调理电路：所述第一信号调理电路和第二信号调理电路均至少包括：滤波单元，所述滤波单元的参考电压端设置有调零电路。信号调理设备设置的冗余信号调理电路，在其中一路信号调理电路出现故障，另一路将执行信号调理动作，从而克服了现有技术中信号调理电路故障导致的装置报废率高的技术问题，所述滤波单元在参考电源设置有调零电路，所述调零电路通过可调电阻调节所述滤波单元的输出电压，从而保证了应用信号调理电路的信号采集处理系统各信号调理电路的输出零点具备一致性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及检测
，更具体地说，涉及信号调理设备、传感器和信号采集处理系统。
技术介绍
信号调理电路是将传感器感应部件采集的微弱的待测信号进行处理，最终将传感器最初的输出信号调理成能被测量电路所利用的信号。以双线圈端电压信号调理电路为例，该信号调理电路前输入端具备差分双线圈结构，所述信号调理电路将差分线圈两端的电压信号采集出来进行信号调理。图I中的电阻Rl与电阻R2作为分压电阻，分别与电感LI与电感L2串联，频率为f、峰峰值为Vp-p的正 弦波作为激励信号输入，由于电感LI与电感L2的电感值感应外界物理量发生变化，总阻抗Zl与Z2随电感LI与电感L2的电感值变化。现有的信号调理电路至少存在如下缺点该电路设置有一路信号调理电路输出，当该路信号调理信号出现故障时，设置有该信号调理电路的装置将整体耗废掉，故而存在装置报废率高的技术问题；其次，现有的应用信号调理电路的信号采集处理系统由于输入所述信号调理电路的线圈加工差别，而导致该系统零点输出一致性较低，另外，在信号调理电路中，大多设置有二极管部件，由于所述二极管易受温度影响，而出现信号调理电路输出准确性低的缺陷。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种信号调理设备、传感器和信号采集处理系统，以实现降低装置故障报废率和克服输出零点一致性差的技术效果。一种信号调理设备，包括互为冗余的第一信号调理电路和第二信号调理电路所述第一信号调理电路和第二信号调理电路均至少包括滤波单元，所述滤波单元的参考电压端设置有调零电路。优选地所述调零电路具体为可调阻抗。所述调零电路还包括与所述可调阻抗的上可调阻抗串联的第一匹配电阻；与所述可调阻抗的下可调阻抗串联第二匹配电阻。所述第一信号调理电路和第二信号调理电路均还包括波形整形电路；所述波形整形电路的输出端与所述滤波单元的输入端连接。所述波形整形电路具体为电子开关式乘法器电路。所述电子开关式乘法器电路还包括与所述电子开关式乘法器电路第一输出端连接的第一放大电路；以及，与所述电子开关式乘法器电路第二输出端连接的第二放大电路。为了完善上述方案所述第一信号调理电路和第二信号调理电路均还包括放大电路；所述放大电路的输出端与波形整形电路的输入端连接。一种传感器，包括所述信号调理设备。信号采集处理系统，包括所述传感器。从上述的技术方案可以看出，本技术实施例中信号调理设备设置的冗余信号调理电路，在其中一路信号调理电路出现故障，另一路将执行信号调理动作，从而克服了现有技术中信号调理电路故障导致的装置报废率高的技术问题，所述滤波单元在参考电源设置有调零电路，所述调零电路通过可调电阻调节所述滤波单元的输出电压，从而保证了应用信号调理电路的信号采集处理系统各信号调理电路的输出零点具备一致性；另外，所述波形整形电路具体为电子开关式乘法器电路，改善了现有信号调理电路中二极管受温度影响导致的信号调理电路调理准确性低的缺陷。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本技术实施例公开的现有的信号调理电路结构示意图；图2a为本技术实施例公开的一种信号调理设备结构示意图；图2b为本技术实施例公开的一种信号调理设备中信号调理电路的滤波单元结构示意图；图2c为本技术又一实施例公开一种信号调理设备中信号调理电路的滤波单元调零电路结构示意图；图3a为本技术又一实施例公开的一种信号调理设备中信号调理电路结构示意图；图3b为本技术又一实施例公开的一种信号调理设备中信号调理电路的波形整形单元结构示意图；图3c为本技术又一实施例公开的一种信号调理设备中信号调理电路的波形整形单元结构示意图；图4a为本技术又一实施例公开的一种信号调理设备中信号调理电路结构示意图；图4b本技术又一实施例公开的一种信号调理设备中信号调理电路的放大电路结构不意图；图4c为本技术又一实施例公开的一种信号调理设备中信号调理电路结构示意图；图5为本技术又一实施例公开的一种信号调理设备中信号调理电路结构示意图；图6为本技术实施例公开的一种传感器结构示意图；图7为本技术实施例公开的一种信号采集处理系统结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实 施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通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，都属于本技术保护的范围。本技术实施例公开了一种信号调理设备、传感器和系统，以实现降低装置故障报废率和输出零点一致性提高的技术效果。需要说明的是，本说明书中的实施例以双线圈端电压输入为例进行信号调理设备的结构及机理说明，当然并不局限该种输入型的信号调理设备。图2a示出了一种信号调理设备，图2b-图2c示出了滤波单元结构示意图结合图2a_图2c进行说明，所述信号调理设备包括见图2a，互为冗余的第一信号调理电路I和第二信号调理电路2 互为冗余的两路信号调理电路，当一路信号调理电路出现故障时，仍能进行正常输出，从而增加了该设备的可靠性。见图2b-图2c，所述第一信号调理电路I和第二信号调理电路2均至少包括 滤波单元3，所述滤波单元的参考电压端设置有调零电路4。若在同一个信号采集处理系统中，需要对多个信号进行调理，则需要用到多个信号调理电路，在该种应用场景下，需要同一系统中的同类信号调理电路零点输出一致，提高输出数据准确性，因而为了克服现有技术中由于输入所述信号调理电路的信号的线圈加工差别，而导致该系统输出零点一致性较低的问题，本实施例将在滤波单元的参考电压端设置调零电路，首先如图2b所示通过调整可调电阻R13，调节系统的零点电压，实现多个信号调理电路的输出Vout的一致性。其中R13+、R13-分别为可调电阻的上可调阻抗和下可调阻抗，其中VR13为可调电阻输出端的电压，此时低通滤波电阻的输出电压为Vout = f(V2+ - K ) + υ \ Vref λ13++λβ_通过调整R13，可以调整输出电压Vout，同一系统中的同类信号调理电路零点输出一致。如图2c所示在所述另外可以通过R13串联电阻的方式，与所述可调阻抗的上可调阻抗串联R13+的第一匹配电阻R14 ；与所述下可调阻抗R13-串联的第二匹配电阻R15。缩小零点调节范围，使调零电路的调节零点工作更方便。如下图所示。差动滤波电路的输出为I OVl = f(V2+ -V2 )+ ~+A>15~ Vref 2+/^14 + ^13 + ^15此时R13的调节范围较小，选择合适的R14与R15，可以方便的调节系统的零点。需要说明的是，所述第一信号调理电路I和第二信号调理电路2与线圈输出端的连接方式可以是如图所示的第一信号调理电路输入端与第二信号调理电路输入端均与线圈输出端连接，如图所示；也可以实现为第一信号调理电路输入端与线圈输出端连接，第二信号调理电路输入端经过电阻与线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号调理设备，其特征在于，包括：互为冗余的第一信号调理电路和第二信号调理电路：所述第一信号调理电路和第二信号调理电路均至少包括：滤波单元，所述滤波单元的参考电压端设置有调零电路。

【技术特征摘要】
1.一种信号调理设备，其特征在于，包括互为冗余的第一信号调理电路和第二信号调理电路 所述第一信号调理电路和第二信号调理电路均至少包括滤波单元，所述滤波单元的参考电压端设置有调零电路。2.如权利要求I所述的信号调理设备，其特征在于，所述调零电路具体为可调阻抗。3.如权利要求2所述的信号调理设备，其特征在于，所述调零电路还包括 与所述可调阻抗的上可调阻抗串联的第一匹配电阻； 与所述可调阻抗的下可调阻抗串联第二匹配电阻。4.如权利要求I所述的信号调理设备，其特征在于，所述第一信号调理电路和第二信号调理电路均还包括波形整形电路； 所述波形整形电路的输出端与所述滤波单元的输入端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹思飞，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：