一種智能電解水機采集信號處理電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能電解水機采集信號處理電路，包括輸入信號濾波電路、信號放大電路、全波整流電路、信號疊加電路、RC帶通濾波電路和輸出信號濾波電路，輸入信號Vin依次通過輸入信號濾波電路、信號放大電路、全波整流電路、信號疊加電路和RC帶通濾波電路與輸出信號濾波電路的輸入端連接，輸出信號濾波電路的輸出端輸出輸出信號Vout。本實用新型可有效消除信號干擾、解決采樣信號動態實時性；具有手動調整信號幅度的功能，解決了產品制造過程中由于元器件參數差異而導致的采樣信號幅度不一致的問題；可以準確有效地提取被采樣物理量的有效值，經過采樣信號反饋電路，為智能電解水機微處理器輸出穩定有效的控制信號，從而精確控制電極板的供電。
【專利說明】一種智能電解水機采集信號處理電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種智能電解水機采集信號處理電路。
【背景技術】
[0002]電解水是在特定的恒定電壓和電流下，通過陰極和陽極電極板，在自來水的基礎上，不添加任何物質進行電解的過程。通過電能轉化，改變水的物理結構，由于水污染以及二次污染加劇，每毫升水中含有上萬種物質，電解本身也是凈化水質的過程，再通過離子膜分離，分離出有益人體吸收的礦物質、微量元素；還分離出酸根離子，得到有益的日常用水，如:清洗、收斂皮膚、酸性水泡腳殺菌等功能。簡單來說，電解過程在物理上改變了水的pH值與氧化還原電位，并分解產生O2和H2。通常情況下，能讓自由能增加的化學反應是不存在的，因為水在自然狀態下一般不可能分解產生O2和H2 ;但是如果在水中加入陰極、陽極，通上電流，即能比照法拉第定律發生電解反應。
[0003]陰極和陽極表面生成氫與氧后，電極板四周的水便會傾向堿性或酸性，氧化還原電位亦隨之改變。在兩極之間插入能限制水移轉的多孔性半透膜，或能讓陰陽離子選擇性通過的陰陽離子半透膜，即能自陰極收集氫氧離子濃度高、具有還原力的堿性水，自陽極收集氫離子濃度高、具有氧化力的酸性水。
[0004]現有的智能電解水機采集信號處理電路存在以下問題:(I)無法有效消除干擾信號，信號干擾嚴重；(2)無法解決采樣信號的動態實時性；(3)無法調整信號幅度，產品在制造過程中，由于元器件參數差異會導致采樣信號的幅度不一致。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可有效消除信號干擾、解決采樣信號動態實時性的智能電解水機采集信號處理電路，具有手動調整信號幅度的功能，解決產品制造過程中由于元器件參數差異而導致的采樣信號幅度不一致的問題。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:一種智能電解水機采集信號處理電路，它包括輸入信號濾波電路、信號放大電路、全波整流電路、信號疊加電路、RC帶通濾波電路和輸出信號濾波電路，輸入信號Vin依次通過輸入信號濾波電路、信號放大電路、全波整流電路、信號疊加電路和RC帶通濾波電路與輸出信號濾波電路的輸入端連接，輸出信號濾波電路的輸出端輸出輸出信號Vout。
[0007]其中，所述的輸入信號濾波電路由第一電容Cl和第一電阻Rl組成，第一電容Cl和第一電阻Rl依次并聯于輸入信號Vin的兩端。
[0008]進一步地,信號放大電路包括第一運算放大器ICl,輸入信號Vin的一個輸出端通過第二電阻R2與第一運算放大器ICl的同相輸入端連接,輸入信號Vin的另一個輸出端通過第三電阻R3與第一運算放大器ICl的反相輸入端連接，第四電阻R4的一端連接在第三電阻R3與第一運算放大器ICl的公共連接點上，另一端接地；第五電阻R5的一端連接在第二電阻R2與第一運算放大器ICl的公共連接點上，另一端與第一運算放大器ICl的輸出端連接。
[0009]進一步地，全波整流電路包括第二運算放大器IC2、第一二極管Dl和第二二極管D2，第二運算放大器IC2的同相輸入端通過第六電阻R6與第一運算放大器ICl的輸出端連接，第二運算放大器IC2的反相輸入端通過第七電阻R7接地，第二運算放大器IC2的輸出端與第二二極管D2的負極連接，第一二極管Dl的正極連接于第二運算放大器IC2與第二二極管D2的公共連接點上，第一二極管Dl的負極連接于第六電阻R6與第二運算放大器IC2的公共連接點上，第八電阻R8并聯于第一二極管Dl的負極與第二二極管D2的正極之間。
[0010]進一步地，信號疊加電路包括第三運算放大器IC3，第三運算放大器IC3的同相輸入端通過第十電阻RlO與第一運算放大ICl的輸出端連接，第三運算放大器IC3的反相輸入端通過第九電阻R9與第二二極管D2的正極連接，第十一電阻Rll的一端連接于第十電阻RlO與第三運算放大器IC3的公共連接點上，第十一電阻Rll的另一端通過第十三電阻R13與第三運算放大器IC3的輸出端連接，第十二電阻R12的一端連接于第九電阻R9與第三運算放大器IC3的公共連接點上，第十二電阻R12的另一端接地。其中，所述的第十三電阻R13為可變電阻。
[0011]進一步地，RC帶通濾波電路由第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16和第十七電阻R17組成，第二電容C2的一端與第三運算放大器IC3的輸出端連接，第二電容C2的另一端與第三電容C3連接，第十五電阻R15與第十六電阻R16的一端分別并聯于第二電容C2與第三電容C3之間，第十五電阻R15與第十六電阻R16的另一端共地；第十四電阻R14與第十七電阻R17串聯后并聯于第二電容C2與第三電容C3的兩端,第四電容C4與第五電容C5的一端分別并聯于第十四電阻R14與第十七電阻R17之間，第四電容C4與第五電容C5的另一端共地。
[0012]進一步地,輸出信號濾波電路包括第六電容C6和第十八電阻R18,第十八電阻R18的一端連接于第十七電阻R17與第三電容C3的公共連接點上，第十八電阻R18的另一端通過第六電容C6接地。
[0013]本實用新型的有益效果是:
[0014]I)可有效消除信號干擾、解決采樣信號動態實時性；
[0015]2)具有手動調整信號幅度的功能，解決了產品制造過程中由于元器件參數差異而導致的采樣信號幅度不一致的問題；
[0016]3)可以準確有效地提取被采樣物理量的有效值，經過采樣信號反饋電路，為智能電解水機微處理器輸出穩定有效的控制信號，從而精確控制電極板的供電。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型電路結構原理圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。
[0019]如圖1所示，一種智能電解水機采集信號處理電路，它包括輸入信號濾波電路、信號放大電路、全波整流電路、信號疊加電路、RC帶通濾波電路和輸出信號濾波電路，輸入信號Vin依次通過輸入信號濾波電路、信號放大電路、全波整流電路、信號疊加電路和RC帶通濾波電路與輸出信號濾波電路的輸入端連接，輸出信號濾波電路的輸出端輸出輸出信號Vout0
[0020]其中，所述的輸入信號濾波電路由第一電容Cl和第一電阻Rl組成，第一電容Cl和第一電阻Rl依次并聯于輸入信號Vin的兩端。
[0021]進一步地，信號放大電路包括第一運算放大器ICl,輸入信號Vin的一個輸出端通過第二電阻R2與第一運算放大器ICl的同相輸入端連接,輸入信號Vin的另一個輸出端通過第三電阻R3與第一運算放大器ICl的反相輸入端連接，第四電阻R4的一端連接在第三電阻R3與第一運算放大器ICl的公共連接點上，另一端接地；第五電阻R5的一端連接在第二電阻R2與第一運算放大器ICl的公共連接點上，另一端與第一運算放大器ICl的輸出端連接。
[0022]進一步地，全波整流電路包括第二運算放大器IC2、第一二極管Dl和第二二極管D2，第二運算放大器IC2的同相輸入端通過第六電阻R6與第一運算放大器ICl的輸出端連接，第二運算放大器IC2的反相輸入端通過第七電阻R7接地，第二運算放大器IC2的輸出端與第二二極管D2的負極連接，第一二極管Dl的正極連接于第二運算放大器IC2與第二二極管D2的公共連接點上，第一二極管Dl的負極連接于第六電阻R6與第二運算放大器IC2的公共連接點上，第八電阻R8并聯于第一二極管Dl的負極與第二二極管D2的正極之間。
[0023]進一步地，信號疊加電路包括第三運算放大器IC3，第三運算放大器IC3的同相輸入端通過第十電阻RlO與第一運算放大ICl的輸出端連接，第三運算放大器IC3的反相輸入端通過第九電阻R9與第二二極管D2的正極連接，第十一電阻Rll的一端連接于第十電阻RlO與第三運算放大器IC3的公共連接點上，第十一電阻Rll的另一端通過第十三電阻R13與第三運算放大器IC3的輸出端連接，第十二電阻R12的一端連接于第九電阻R9與第三運算放大器IC3的公共連接點上，第十二電阻R12的另一端接地。其中，所述的第十三電阻R13為可變電阻。
[0024]進一步地，RC帶通濾波電路由第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16和第十七電阻R17組成，第二電容C2的一端與第三運算放大器IC3的輸出端連接，第二電容C2的另一端與第三電容C3連接，第十五電阻R15與第十六電阻R16的一端分別并聯于第二電容C2與第三電容C3之間，第十五電阻R15與第十六電阻R16的另一端共地；第十四電阻R14與第十七電阻R17串聯后并聯于第二電容C2與第三電容C3的兩端,第四電容C4與第五電容C5的一端分別并聯于第十四電阻R14與第十七電阻R17之間，第四電容C4與第五電容C5的另一端共地。
[0025]進一步地，輸出信號濾波電路包括第六電容C6和第十八電阻R18，第十八電阻R18的一端連接于第十七電阻R17與第三電容C3的公共連接點上，第十八電阻R18的另一端通過第六電容C6接地。
[0026]智能電解水機采集信號處理電路的處理過程如下:
[0027]S1:輸入信號Vin輸入輸入信號濾波電路，對輸入信號Vin進行濾波處理；
[0028]S2:完成濾波處理后輸入信號放大電路，對信號進行放大處理，將微小信號放大到規定的頻率范圍，供后續電路處理；
[0029]S3:放大后的信號輸入全波整流電路，將負半周的信號倒向成正半周的信號；
[0030]S4:倒向后的信號輸入信號疊加電路，將步驟S3倒向得到的正半周信號與原正半周的采樣信號進行疊加，使得全波信號變成全部都是正半周的一個完整采樣信號；
[0031 ] S5:將步驟S4得到的全部都是正半周的完整采樣信號輸入至RC帶通濾波電路，提取采樣信號的有效峰值；
[0032] S6:經過輸出信號濾波電路的濾波后，輸出輸出信號Vout。
【權利要求】
1.一種智能電解水機采集信號處理電路，其特征在于:它包括輸入信號濾波電路、信號放大電路、全波整流電路、信號疊加電路、Re帶通濾波電路和輸出信號濾波電路，輸入信號Vin依次通過輸入信號濾波電路、信號放大電路、全波整流電路、信號疊加電路和RC帶通濾波電路與輸出信號濾波電路的輸入端連接，輸出信號濾波電路的輸出端輸出輸出信號Vout0
2.根據權利要求1所述的一種智能電解水機采集信號處理電路，其特征在于:所述的輸入信號濾波電路由第一電容Cl和第一電阻Rl組成，第一電容Cl和第一電阻Rl依次并聯于輸入信號Vin的兩端。
3.根據權利要求1所述的一種智能電解水機采集信號處理電路，其特征在于:所述的信號放大電路包括第一運算放大器ICl,輸入信號Vin的一個輸出端通過第二電阻R2與第一運算放大器ICl的同相輸入端連接,輸入信號Vin的另一個輸出端通過第三電阻R3與第一運算放大器ICl的反相輸入端連接，第四電阻R4的一端連接在第三電阻R3與第一運算放大器ICl的公共連接點上，另一端接地；第五電阻R5的一端連接在第二電阻R2與第一運算放大器ICl的公共連接點上，另一端與第一運算放大器ICl的輸出端連接。
4.根據權利要求3所述的一種智能電解水機采集信號處理電路，其特征在于:所述的全波整流電路包括第二運算放大器IC2、第一二極管Dl和第二二極管D2，第二運算放大器IC2的同相輸入端通過第六電阻R6與第一運算放大器ICl的輸出端連接，第二運算放大器IC2的反相輸入端通過第七電阻R7接地，第二運算放大器IC2的輸出端與第二二極管D2的負極連接，第一二極管Dl的正極連接于第二運算放大器IC2與第二二極管D2的公共連接點上，第一二極管Dl的負極連接于第六電阻R6與第二運算放大器IC2的公共連接點上，第八電阻R8并聯于第一二極管Dl的負極與第二二極管D2的正極之間。
5.根據權利要求4所述的一種智能電解水機采集信號處理電路，其特征在于:所述的信號疊加電路包括第三運算放大器IC3，第三運算放大器IC3的同相輸入端通過第十電阻RlO與第一運算放大ICl的輸出端連接，第三運算放大器IC3的反相輸入端通過第九電阻R9與第二二極管D2的正極連接，第十一電阻RlI的一端連接于第十電阻RlO與第三運算放大器IC3的公共連接點上，第十一電阻Rll的另一端通過第十三電阻R13與第三運算放大器IC3的輸出端連接，第十二電阻R12的一端連接于第九電阻R9與第三運算放大器IC3的公共連接點上，第十二電阻R12的另一端接地。
6.根據權利要求5所述的一種智能電解水機采集信號處理電路，其特征在于:所述的第十三電阻R13為可變電阻。
7.根據權利要求5所述的一種智能電解水機采集信號處理電路，其特征在于:所述的RC帶通濾波電路由第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16和第十七電阻R17組成，第二電容C2的一端與第三運算放大器IC3的輸出端連接，第二電容C2的另一端與第三電容C3連接，第十五電阻R15與第十六電阻R16的一端分別并聯于第二電容C2與第三電容C3之間,第十五電阻R15與第十六電阻R16的另一端共地；第十四電阻R14與第十七電阻R17串聯后并聯于第二電容C2與第三電容C3的兩端，第四電容C4與第五電容C5的一端分別并聯于第十四電阻R14與第十七電阻R17之間,第四電容C4與第五電容C5的另一端共地。
8.根據權利要求7所述的一種智能電解水機采集信號處理電路，其特征在于:所述的輸出信號濾波電路包括第六電容C6和第十八電阻R18,第十八電阻R18的一端連接于第十七電阻R17與第三電容C3的公共連 接點上，第十八電阻R18的另一端通過第六電容C6接地。
【文檔編號】H03D7/14GK203399060SQ201320518364
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】雷勇, 王舉, 王凱, 帥娟 申請人:四川省迪特爾電子有限公司