一種低壓差分位移檢測電路的制作方法
【專利摘要】本發明屬于檢測電路領域，特別涉及一種低壓差分位移檢測電路，包括：多諧振蕩電路：用于生成多諧振蕩波，產生激勵信號傳輸到差動變壓器；差動變壓器：由激勵信號提供工作電壓，檢測位移量并輸出兩路位移信號；放大電路；對兩路位移信號進行放大處理后傳輸到濾波電路；濾波電路：將放大電路傳輸過來的信號內的高頻載波進行過濾，輸出位移檢測信號；本發明在低壓情況下生成激勵信號，使用便攜式電源進行供電即可正常工作；差分式檢測精度高，結構簡單，易于調節。
【專利說明】
一種低壓差分位移檢測電路
技術領域
[0001]本發明屬于檢測電路領域，特別涉及一種低壓差分位移檢測電路。
【背景技術】
[0002]精確位移測量中，一般使用差動變壓器。差動變壓器指的是一種廣泛用于電子技術和非電量檢測中的變壓器裝置，主要用于測量位移、壓力、振動等非電量參量。它既可用于靜態測量，也可用于動態測量。但傳統位移測量時，如用于精確測量中需要較高功率的工作電壓，工作時功耗較大。差動變壓器的激勵信號功率較小的情況下，位移信號輸出又很小，不利于信號的A/D轉換和檢測。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于:針對位移檢測工作電壓要求較高，檢測信號精度不高的問題，提供一種低壓差分位移檢測電路。
[0004]本發明采用的技術方案如下:
[0005]—種低壓差分位移檢測電路，其特征在于，包括:多諧振蕩電路:用于生成多諧振蕩波，產生激勵信號傳輸到差動變壓器;差動變壓器:由激勵信號提供工作電壓，檢測位移量并輸出兩路位移信號;放大電路;對兩路位移信號進行放大處理后傳輸到濾波電路;濾波電路:將放大電路傳輸過來的信號內的高頻載波進行過濾，輸出位移檢測信號。
[0006]進一步的，多諧振蕩電路結構為:芯片Ul的第一引腳連接三極管Ql的發射極并接地，三極管Ql的集電極通過電阻R2連接到VCC，三極管Ql的基極通過電阻R3連接到芯片Ul的第三引腳;芯片Ul的第四引腳與第八引腳連接后再與VCC連接;芯片Ul的第二引腳連接到二極管Dl的正極，二極管Dl的負極通過電阻Rl連接到二極管D2的正極，芯片Ul的第二引腳和第六引腳都連接到二極管D2的負極;芯片Ul的第五引腳通過電容Cl接地，芯片Ul的第六引腳通過電容C2接地;芯片Ul的第七引腳連接到二極管D2的負極，其第七引腳與第八引腳之間連接有電阻R4。VCC為12 V的直流供電。
[0007]進一步的，放大電路結構為:放大電路第一路輸入端連接到二極管D3的正極，二極管D3的負極通過電阻R5連接集成運放U2的負輸入端，放大電路第二路輸入端連接到二極管D4的正極，二極管D4的負極通過電阻R6連接集成運放U2的正輸入端;集成運放U2的負輸入端連接二極管D5的負極和二極管D6的正極，集成運放U2的正輸入端連接二極管D5的正極和二極管D6的負極并通過電阻R7接地;集成運放U2的工作電壓連接到VCC，集成運放U2的輸出端通過電阻Rll后作為放大電路的輸出端;集成運放U2的第一引腳和第五引腳之間連接有變阻器R5，變阻器R5的控制端連接集成運放U2的第四引腳;集成運放U2的負輸入端依次通過電阻R12和電阻RlO接地；電阻R12和電阻RlO的節點連接變阻器R9的一端和控制端，變阻器R9的另一端連接放大電路的輸出端；二極管D3和D4用于對兩路位移信號進行分別整流，分別整流可以用考慮PCB布局的問題;二極管D5和D6作為保護限幅二極管組，變阻器R8用于對集成運放U2調零，變阻器R9用于對集成運放U2的放大增益進行調節。
[0008]進一步的，濾波電路結構為:濾波電路輸入端依次通過電阻R21和電阻R22連接到集成運放U3的正輸入端;電路輸入端還依次通過電容C21和電容C22連接到集成運放U3的正輸入端；電容C21和電容C22之間的節點通過電阻R23連接到集成運放U3的輸出端;集成運放U3的輸出端依次通過電阻R25和電阻R24接地；電阻R24和電阻R25間的節點連接到集成運放U3的負輸入端;集成運放U3的第一引腳和第五引腳之間連接有變阻器R27，變阻器R27的控制端連接集成運放U3的第四引腳;集成運放U3的輸出端通過電阻R26后作為濾波電路輸出端，濾波電路輸出端通過電容C23接地;構成有源低通濾波器，將調制的高頻載波過濾，從而輸出位移檢測信號。
[0009]進一步的，芯片Ul使用信號發生器555，其成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現多諧振蕩器、單穩態觸發器及施密特觸發器等脈沖產生與變換電路。
[0010]進一步的，集成運放U2使用LM741CN，可以達到很高的電壓增益和很寬的共模及差模輸入電壓范圍，采用內部補償不易自激，工作點穩定，使用方便。
[0011]本電路輸出為正負變化的直流電壓信號，可以直接提供與A/D轉換模塊進行數模轉換提供給單片機處理，也用于直接輸送給報警器或報警開關。
[0012]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是:
[0013]1.在低壓情況下生成激勵信號，使用便攜式電源進行供電即可正常工作。
[0014]2.差分式檢測精度高，結構簡單，易于調節。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明原理圖；
[0016]圖2是本發明的多諧振蕩電路圖；
[0017]圖3是本發明的放大電路圖；
[0018]圖4是本發明的濾波電路圖。
【具體實施方式】
[0019]本說明書中公開的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0020]下面結合附圖對本發明作詳細說明。
[0021]—種低壓差分位移檢測電路，，包括:多諧振蕩電路:用于生成多諧振蕩波，產生激勵信號傳輸到差動變壓器;差動變壓器:由激勵信號提供工作電壓，檢測位移量并輸出兩路位移信號;放大電路;對兩路位移信號進行放大處理后傳輸到濾波電路;濾波電路:將放大電路傳輸過來的信號內的高頻載波進行過濾，輸出位移檢測信號。
[0022]多諧振蕩電路結構為:芯片UI的第一引腳連接三極管QI的發射極并接地，三極管Ql的集電極通過電阻R2連接到VCC，三極管Ql的基極通過電阻R3連接到芯片Ul的第三引腳；芯片Ul的第四引腳與第八引腳連接后再與VCC連接;芯片Ul的第二引腳連接到二極管Dl的正極，二極管Dl的負極通過電阻Rl連接到二極管D2的正極，芯片Ul的第二引腳和第六引腳都連接到二極管D2的負極;芯片Ul的第五引腳通過電容Cl接地，芯片Ul的第六引腳通過電容C2接地;芯片Ul的第七引腳連接到二極管D2的負極，其第七引腳與第八引腳之間連接有電阻R4。
[0023]放大電路結構為:放大電路第一路輸入端連接到二極管D3的正極，二極管D3的負極通過電阻R5連接集成運放U2的負輸入端，放大電路第二路輸入端連接到二極管D4的正極，二極管D4的負極通過電阻R6連接集成運放U2的正輸入端;集成運放U2的負輸入端連接二極管D5的負極和二極管D6的正極，集成運放U2的正輸入端連接二極管D5的正極和二極管D6的負極并通過電阻R7接地;集成運放U2的工作電壓連接到VCC，集成運放U2的輸出端通過電阻Rll后作為放大電路的輸出端;集成運放U2的第一引腳和第五引腳之間連接有變阻器R5，變阻器R5的控制端連接集成運放U2的第四引腳;集成運放U2的負輸入端依次通過電阻R12和電阻RlO接地；電阻R12和電阻RlO的節點連接變阻器R9的一端和控制端，變阻器R9的另一端連接放大電路的輸出端。
[0024]濾波電路結構為:濾波電路輸入端依次通過電阻R21和電阻R22連接到集成運放U3的正輸入端；電路輸入端還依次通過電容C21和電容C22連接到集成運放U3的正輸入端；電容C21和電容C22之間的節點通過電阻R23連接到集成運放U3的輸出端;集成運放U3的輸出端依次通過電阻R25和電阻R24接地；電阻R24和電阻R25間的節點連接到集成運放U3的負輸入端;集成運放U3的第一引腳和第五引腳之間連接有變阻器R27，變阻器R27的控制端連接集成運放U3的第四引腳;集成運放U3的輸出端通過電阻R26后作為濾波電路輸出端，濾波電路輸出端通過電容C23接地。芯片Ul使用信號發生器555。集成運放U2和U3使用LM741CN。
【主權項】
1.一種低壓差分位移檢測電路，其特征在于，包括: 多諧振蕩電路:用于生成多諧振蕩波，產生激勵信號傳輸到差動變壓器； 差動變壓器:由激勵信號提供工作電壓，檢測位移量并輸出兩路位移信號； 放大電路;對兩路位移信號進行放大處理后傳輸到濾波電路； 濾波電路:將放大電路傳輸過來的信號內的高頻載波進行過濾，輸出位移檢測信號。2.根據權利要求1所述的一種低壓差分位移檢測電路，其特征在于，所述多諧振蕩電路結構為:芯片Ul的第一引腳連接三極管Ql的發射極并接地，三極管Ql的集電極通過電阻R2連接到VCC，三極管Ql的基極通過電阻R3連接到芯片Ul的第三引腳;芯片Ul的第四引腳與第八引腳連接后再與VCC連接;芯片Ul的第二引腳連接到二極管Dl的正極，二極管Dl的負極通過電阻Rl連接到二極管D2的正極，芯片Ul的第二引腳和第六引腳都連接到二極管D2的負極;芯片Ul的第五引腳通過電容Cl接地，芯片Ul的第六引腳通過電容C2接地;芯片Ul的第七引腳連接到二極管D2的負極，其第七引腳與第八引腳之間連接有電阻R4。3.根據權利要求1所述的一種低壓位移差分檢測電路，其特征在于，所述放大電路結構為:放大電路第一路輸入端連接到二極管D3的正極，二極管D3的負極通過電阻R5連接集成運放U2的負輸入端，放大電路第二路輸入端連接到二極管D4的正極，二極管D4的負極通過電阻R6連接集成運放U2的正輸入端;集成運放U2的負輸入端連接二極管D5的負極和二極管D6的正極，集成運放U2的正輸入端連接二極管D5的正極和二極管D6的負極并通過電阻R7接地;集成運放U2的工作電壓連接到VCC，集成運放U2的輸出端通過電阻Rl I后作為放大電路的輸出端;集成運放U2的第一引腳和第五引腳之間連接有變阻器R5，變阻器R5的控制端連接集成運放U2的第四引腳;集成運放U2的負輸入端依次通過電阻R12和電阻RlO接地；電阻Rl 2和電阻Rl O的節點連接變阻器R9的一端和控制端，變阻器R9的另一端連接放大電路的輸出端。4.根據權利要求1所述的一種低壓位移差分檢測電路，其特征在于，所述濾波電路結構為:濾波電路輸入端依次通過電阻R21和電阻R22連接到集成運放U3的正輸入端；電路輸入端還依次通過電容C21和電容C22連接到集成運放U3的正輸入端；電容C21和電容C22之間的節點通過電阻R23連接到集成運放U3的輸出端;集成運放U3的輸出端依次通過電阻R25和電阻R24接地；電阻R24和電阻R25間的節點連接到集成運放U3的負輸入端;集成運放U3的第一引腳和第五引腳之間連接有變阻器R27，變阻器R27的控制端連接集成運放U3的第四引腳；集成運放U3的輸出端通過電阻R26后作為濾波電路輸出端，濾波電路輸出端通過電容C23接地。5.根據權利要求2所述的一種低壓位移差分檢測電路，其特征在于，所述芯片Ul使用信號發生器555。6.根據權利要求3所述的一種低壓位移差分檢測電路，其特征在于，所述集成運放U2使用LM741CN。
【文檔編號】G01B7/02GK106052541SQ201610622433
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月31日
【發明人】張凱勝, 劉華, 吳小莉
【申請人】成都知人善用信息技術有限公司