申请/专利权人：江苏未来智慧信息科技有限公司

申请日：2018-10-19

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN109752046B

主分类号：G01D21/02

分类号：G01D21/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2019.06.07#实质审查的生效;2019.05.14#公开

摘要：无线振动温度传感器电路，它涉及电子技术领域，具体涉及一种无线振动温度传感器电路。它包含第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、放大器、运放，所述的放大器的负极连接着第三电容，放大器的正极接地，第二电阻的右端连接着第二电容和第三电容，第二电容和第三电容并联，第三电容的右端连接着第一电阻，第四电容的负极连接着第三电阻和运放。采用上述技术方案后，本申请有益效果为：它采用QV转换电路，为高阻输入，能扩大带宽，降低噪声，提高信噪比；采用耦合电路及低通滤波电路，能够有效降低高频噪声，防止信号采用叠加。

主权项：1.无线振动温度传感器电路,其特征在于：它包含第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R12、第五电阻R13、第六电阻R14、第七电阻R15、第一电容C8、第二电容C9、第三电容C10、第四电容C11、第五电容C12、第六电容C13、放大器U1、运放U3，所述的放大器U1的负极连接着第三电容C10，放大器U1的正极接地，第二电阻R2的右端连接着第二电容C9和第三电容C10，第二电容C9和第三电容C10并联，第三电容C10的右端连接着第一电阻R1，第四电容C11的负极连接着第三电阻R3和运放U3，运放U3的左端口连接着第四电阻R12、第五电阻R13和第一电容C8，第四电阻R12的一端接地，第三电阻R3的一端接地，运放U3的右端口连接着第五电容C12、第六电容C13、第六电阻R14和第七电阻R15；所述的放大器U1的负极由第三电容C10连接着第二电阻R2；所述的放大器U1的负极由第三电容C10连接着第二电容C9；所述的第四电容C11和第二电阻R2构成交流耦合电路；所述的第四电阻R12、第五电阻R13、第一电容C8和运放U3构成一阶低通运放，第六电阻R14、第七电阻R15、第五电容C12、第六电容C13和运放U3构成二阶低通运放。

全文数据：无线振动温度传感器电路技术领域本申请涉及电子技术领域，具体涉及一种无线振动温度传感器电路。背景技术无线振动温度传感器，内置压电式加速度传感器，可测量加速度速度位移温度，装置内置DSP处理器，自动计算100次倍频幅值，并采用无线方式将数据传输至监控计算机。整装置，严格控制功耗，除采用超低功耗处理器外，还选用蓝牙5.0低功耗广播模式通信，将待机电流控制到2uA，通信电流小于100mA通信，通信留空时间小于1ms，算法计算时间小于2s。压电加速度振动传感器输出电荷信号微弱且传感器输出阻抗高，噪声大，使得无线振动传感器的采样精度较低。发明内容本申请的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供无线振动温度传感器电路，它采用QV转换电路，为高阻输入，能扩大带宽，降低噪声，提高信噪比；采用耦合电路及低通滤波电路，能够有效降低高频噪声，防止信号采用叠加；信号采用MCU自带的模拟数字转换器，双通道均值采样，提高了采样精度，降低了电路自身噪声带来的干扰。为实现上述目的，本申请采用以下技术方案是：它包含第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R12、第五电阻R13、第六电阻R14、第七电阻R15、第一电容C8、第二电容C9、第三电容C10、第四电容C11、第五电容C12、第六电容C13、放大器U1、运放U3，所述的放大器U1的负极连接着第三电容C10，放大器U1的正极接地，第二电阻R2的右端连接着第二电容C9和第三电容C10，第二电容C9和第三电容C10并联，第三电容C10的右端连接着第一电阻R1，第四电容C11的负极连接着第三电阻R3和运放U3，运放U3的左端口连接着第四电阻R12、第五电阻R13和第一电容C8，第四电阻R12的一端接地，第三电阻R3的一端接地，运放U3的右端口连接着第五电容C12、第六电容C13、第六电阻R14和第七电阻R15。所述的放大器U1的负极由第三电容C10连接着第二电阻R2。所述的放大器U1的负极由第三电容C10连接着第二电容C9。所述的第四电容C11和第二电阻R2构成交流耦合电路。所述的第四电阻R12、第五电阻R13、第一电容C8和运放U3构成一阶低通运放，第六电阻R14、第七电阻R15、第五电容C12、第六电容C13和运放U3构成二阶低通运放。本申请的工作原理：采用QV转换电路作为传感器的输入级电路，放大传感器输出微弱电荷信号并转换为电压输出，同时将传感器的高阻抗输出变为低阻抗输出。QV转换电路是电荷转换器的核心，由一个第二电容C9和高增益、高输入阻抗的运算放大器构成放大器U1，差分输入使传感器信号浮地，避免电荷信号输入端从电源地引入噪声。信号采用MCU自带的模拟数字转换器，双通道均值采样：双通道采集一个信号源，冗余20倍采样率，没一个时间采集20个数据，均值计算平均后，统计离均值偏差最小的数据作为实际值。采用上述技术方案后，本申请有益效果为：它采用QV转换电路，为高阻输入，能扩大带宽，降低噪声，提高信噪比；采用耦合电路及低通滤波电路，能够有效降低高频噪声，防止信号采用叠加，信号采用MCU自带的模拟数字转换器，双通道均值采样，提高了采样精度，降低了电路自身噪声带来的干扰。附图说明为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是QV转换电路图；图2是耦合电路及低通滤波电路图；图3是采集及通信电路图。附图标记说明：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R12、第五电阻R13、第六电阻R14、第七电阻R15、第一电容C8、第二电容C9、第三电容C10、第四电容C11、第五电容C12、第六电容C13、放大器U1、运放U3。具体实施方式参看图1-图3所示，本具体实施方式采用的技术方案是它包含第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R12、第五电阻R13、第六电阻R14、第七电阻R15、第一电容C8、第二电容C9、第三电容C10、第四电容C11、第五电容C12、第六电容C13、放大器U1、运放U3，所述的放大器U1的负极连接着第三电容C10，放大器U1的正极接地，第二电阻R2的右端连接着第二电容C9和第三电容C10，第二电容C9和第三电容C10并联，第三电容C10的右端连接着第一电阻R1，第四电容C11的负极连接着第三电阻R3和运放U3，运放U3的左端口连接着第四电阻R12、第五电阻R13和第一电容C8，第四电阻R12的一端接地，第三电阻R3的一端接地，运放U3的右端口连接着第五电容C12、第六电容C13、第六电阻R14和第七电阻R15。所述的放大器U1的负极由第三电容C10连接着第二电阻R2。所述的放大器U1的负极由第三电容C10连接着第二电容C9。所述的第四电容C11和第二电阻R2构成交流耦合电路。所述的第四电阻R12、第五电阻R13、第一电容C8和运放U3构成一阶低通运放，第六电阻R14、第七电阻R15、第五电容C12、第六电容C13和运放U3构成二阶低通运放。本申请的工作原理：采用QV转换电路作为传感器的输入级电路，放大传感器输出微弱电荷信号并转换为电压输出，同时将传感器的高阻抗输出变为低阻抗输出。QV转换电路是电荷转换器的核心，由一个第二电容C9和高增益、高输入阻抗的运算放大器构成放大器U1，差分输入使传感器信号浮地，避免电荷信号输入端从电源地引入噪声。信号采用MCU自带的模拟数字转换器，双通道均值采样：双通道采集一个信号源，冗余20倍采样率，没一个时间采集20个数据，均值计算平均后，统计离均值偏差最小的数据作为实际值。采用上述技术方案后，本申请有益效果为：它采用QV转换电路，为高阻输入，能扩大带宽，降低噪声，提高信噪比；采用耦合电路及低通滤波电路，能够有效降低高频噪声，防止信号采用叠加，信号采用MCU自带的模拟数字转换器，双通道均值采样，提高了采样精度，降低了电路自身噪声带来的干扰。以上所述，仅用以说明本申请的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本申请的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围当中。

权利要求：1.无线振动温度传感器电路,其特征在于：它包含第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R12、第五电阻R13、第六电阻R14、第七电阻R15、第一电容C8、第二电容C9、第三电容C10、第四电容C11、第五电容C12、第六电容C13、放大器U1、运放U3，所述的放大器U1的负极连接着第三电容C10，放大器U1的正极接地，第二电阻R2的右端连接着第二电容C9和第三电容C10，第二电容C9和第三电容C10并联，第三电容C10的右端连接着第一电阻R1，第四电容C11的负极连接着第三电阻R3和运放U3，运放U3的左端口连接着第四电阻R12、第五电阻R13和第一电容C8，第四电阻R12的一端接地，第三电阻R3的一端接地，运放U3的右端口连接着第五电容C12、第六电容C13、第六电阻R14和第七电阻R15。2.根据权利要求1所述的无线振动温度传感器电路，其特征在于：所述的放大器U1的负极由第三电容C10连接着第二电阻R2。3.根据权利要求1所述的无线振动温度传感器电路，其特征在于：所述的放大器U1的负极由第三电容C10连接着第二电容C9。4.根据权利要求1所述的无线振动温度传感器电路，其特征在于：所述的第四电容C11和第二电阻R2构成交流耦合电路。5.根据权利要求1所述的无线振动温度传感器电路，其特征在于：所述的第四电阻R12、第五电阻R13、第一电容C8和运放U3构成一阶低通运放，第六电阻R14、第七电阻R15、第五电容C12、第六电容C13和运放U3构成二阶低通运放。

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