一種力傳感器信號放大調理器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種力傳感器信號放大調理器，屬于電子電路領域。本實用新型包括AD694電流環芯片、上限電位器、下限電位器、信號電位器、INA126信號放大芯片、增益電位器、力傳感器、L7808電源芯片、濾波電容、極性二極管、外部負載、電路板、環氧樹脂填料、不銹鋼筒體、端蓋、信號電源引線、傳感器引線。本實用新型可通過調節增益電位器的阻值獲得很寬的信號放大范圍，通過調節信號電位器的阻值調節進入AD694電流環芯片信號強度，從而適應不同力傳感器的信號要求；能適用于大多數力傳感器的信號放大處理，提供4-20mA的輸出電流信號，可供電子皮帶秤、計算機、控制器等利用。
【專利說明】—種力傳感器信號放大調理器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種力傳感器信號放大調理器，屬于電子電路領域。
【背景技術】
[0002]在工業生產現場中，經常采用力傳感器進行各種力的測量，然后由計算機系統進行數據處理。由于力傳感器距離計算機系統比較遠，并且力傳感器的信號比較弱，傳感器信號很容易受到現場的電磁干擾，常常導致計算機系統無法正常使用。這樣就需要一種力傳感器信號放大調理器，能將力傳感器的微弱信號轉換成較強的電流信號，從而增大信號的傳輸距離和提高信號的抗干擾能力。另外，由于現場安裝空間有限，多水、潮濕和強震，這就要求信號放大調理裝置能夠方便地直接安裝在各種現場，具有防水、防震的功能。目前，市面上雖然有各種類似的電子裝置，但往往存在調節范圍太小，防水、防震能力差，在進行多個傳感器信號線并聯時，電子裝置的放大調理能力大大減弱，即便將變送器的放大倍數調到最大值也無法滿足要求，需要更換電子裝置的型號才能適用，從而給應用帶來諸多不便。
【發明內容】
[0003]本實用新型提供了一種力傳感器信號放大調理器，以用于解決工業現場安裝力傳感器時，對力傳感器信號進行線性放大和調理、提高對力傳感器并聯的承載能力、增強防水、防震和便于安裝的問題。
[0004]本實用新型的技術方案是:一種力傳感器信號放大調理器，包括AD694電流環芯片1、上限電位器2、下限電位器3、信號電位器4、INA126信號放大芯片5、增益電位器6、力傳感器7、L7808電源芯片8、濾波電容9、極性二極管10、外部負載11、電路板12、環氧樹脂填料13、不銹鋼筒體14、端蓋15、信號電源引線16、傳感器引線17 ;其中力傳感器7的輸出信號連接到INA126信號放大芯片5的輸入端，INA126信號放大芯片5輸出信號連接AD694電流環芯片I的輸入端，AD694電流環芯片I輸出4-20mA的信號供外部負載11使用，INA126信號放大芯片5的信號放大倍數由增益電位器6調節，AD694電流環芯片I輸出電流的上、下限分別通過上限電位器2、下限電位器3調節，INA126信號放大芯片5和AD694電流環芯片I之間有信號電位器4調節信號強度,輸入電源正負極之間有一個濾波電容9,輸入電源的負極串接一個極性二極管10，AD694電流環芯片I直接由外部電源供電，L7808電源芯片8為力傳感器7、INA126信號放大芯片5供電，電路板12安裝在不銹鋼筒體14的中間并且在周圍澆注環氧樹脂填料13，信號電源引線16和傳感器引線17分別通過兩邊端蓋15的過孔引出。
[0005]具體連接為:所述力傳感器7的傳感器引線17中的電源線和信號線分別連接L7808電源芯片8和INA126信號放大芯片5的3、2引腳，INA126信號放大芯片5的7引腳連接L7808電源芯片8的正極，INA126信號放大芯片5的4、5引腳連接電源地，INA126信號放大芯片5的1、8引腳連接增益電位器6,由INA126信號放大芯片5的6引腳輸出的信號首先連接到信號電位器4，然后連接到AD694電流環芯片I的3引腳，下限電位器3的一端和中心抽頭分別連接AD694電流環芯片I的6引腳和8引腳，下限電位器3的另一端連接電源地，上限電位器2的一端和中心抽頭分別連接AD694電流環芯片I的1、2引腳，上限電位器2的另一端連接電源地，AD694電流環芯片I的11、9引腳連接外部負載11，AD694電流環芯片I的13引腳連接外部電源正極，AD694電流環芯片I的5、9引腳連接到電源地，輸入電源正負極之間有一個濾波電容9，輸入電源的負極串接一個極性二極管10。
[0006]所述上限電位器2、下限電位器3、信號電位器4的最大阻值為4.3K。
[0007]所述增益電位器6的最大阻值為10K。
[0008]所述濾波電容9的容值為0.1 μ。
[0009]本實用新型的工作原理是:
[0010]針對現有力傳感器信號放大調理器存在的傳感器承載能力差、信號放大范圍較小、防水防震不好的問題，本實用新型不僅能對力傳感器信號進行線性放大和調理成4-20mA輸出電流，在進行多個傳感器信號線并聯時，其放大調理能力仍保持不變，安裝在潮濕的地方而不會進水，并且提供4-20mA的輸出電流信號，可供電子皮帶秤、計算機、控制器等利用。
[0011]力傳感器7在受到力作用時，其輸出信號與作用力成正比，信號首先經INA126信號放大芯片5進行線性放大，放大倍數由增益電位器6設定，放大輸出信號經過信號電位器4進行限制，以便將信號限制在AD694電流環芯片I要求的范圍內，AD694電流環芯片I對信號進行處理，最后調理成4-20mA的電流信號，當輸出電流上限不為20mA時，可以通過上限電位器2調節，當輸出電流上限不為4mA時，可以通過下限電位器3調節。
[0012]信號電源引線16由兩根電源線和兩根信號線組成。電源線的內部一端連接L7808電源芯片8的I引腳和極性二極管10的陰極，電源線的外部一端連接外部24VDC電源；信號線的內部一端連接AD694電流環芯片I的11、9引腳，信號線的外部一端連接外部負載的4-20mA信號端。
[0013]傳感器引線17由兩根電源線和兩根信號線組成。電源線的內部一端連接L7808電源芯片8的3、2引腳，電源線的外部一端連接力傳感器7的激勵端。信號線的內部一端連接INA126信號放大芯片5的2、3引腳，信號線的外部一端連接力傳感器7的mV信號端。
[0014]力傳感器7和INA126信號放大芯片5由L7808電源芯片8供電，而AD694電流環芯片I則直接由外部供電。濾波電容9用作對輸入電源濾波、極性二極管10用于防止電源極性接反時毀壞電路。
[0015]當外部負載11的電阻值小于750 Ω時，力傳感器信號放大調理器能正常輸出4-20mA的電流信號，當外部負載11電阻很大時，輸出電流為零。
[0016]本實用新型的電路板12安裝在一個不銹鋼筒體14內，然后注入環氧樹脂填料13，最后裝上端蓋5，澆注成的整體器件具有防水和防震的效果。
[0017]本實用新型所述構成元件均為市售元件。
[0018]本實用新型的有益效果是:
[0019]1、可通過調節增益電位器的阻值獲得很寬的信號放大范圍，通過調節信號電位器的阻值調節進入AD694電流環芯片信號強度，從而適應不同力傳感器的信號要求。
[0020]2、能適用于大多數力傳感器的信號放大處理，提供4_20mA的輸出電流信號，可供電子皮帶秤、計算機、控制器等利用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的電路原理圖；
[0022]圖2為本實用新型的結構圖；
[0023]圖中各標號:1_AD694電流環芯片、2_上限電位器、3_下限電位器、4_信號電位器、5-1NA126信號放大芯片、6-增益電位器、7-力傳感器、8-L7808電源芯片、9-濾波電容、10-極性二極管、11-外部負載、12-電路板、13-環氧樹脂填料、14-不銹鋼筒體、15-端蓋、16-信號電源引線、17-傳感器引線。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例，對本實用新型作進一步說明。
[0025]實施例1:如圖1-2所示，一種力傳感器信號放大調理器，包括AD694電流環芯片1、上限電位器2、下限電位器3、信號電位器4、INA126信號放大芯片5、增益電位器6、力傳感器7、L7808電源芯片8、濾波電容9、極性二極管10、外部負載11、電路板12、環氧樹脂填料13、不銹鋼筒體14、端蓋15、信號電源引線16、傳感器引線17 ;其中力傳感器7的輸出信號連接到INA126信號放大芯片5的輸入端，INA126信號放大芯片5輸出信號連接AD694電流環芯片I的輸入端，AD694電流環芯片I輸出4-20mA的信號供外部負載11使用，INA126信號放大芯片5的信號放大倍數由增益電位器6調節，AD694電流環芯片I輸出電流的上、下限分別通過上限電位器2、下限電位器3調節，INA126信號放大芯片5和AD694電流環芯片I之間有信號電位器4調節信號強度,輸入電源正負極之間有一個濾波電容9,輸入電源的負極串接一個極性二極管10，AD694電流環芯片I直接由外部電源供電，L7808電源芯片8為力傳感器7、INA126信號放大芯片5供電，電路板12安裝在不銹鋼筒體14的中間并且在周圍澆注環氧樹脂填料13，信號電源引線16和傳感器引線17分別通過兩邊端蓋15的過孔引出。
[0026]具體連接為:所述力傳感器7的傳感器引線17中的電源線和信號線分別連接L7808電源芯片8和INA126信號放大芯片5的3、2引腳，INA126信號放大芯片5的7引腳連接L7808電源芯片8的正極，INA126信號放大芯片5的4、5引腳連接電源地，INA126信號放大芯片5的1、8引腳連接增益電位器6,由INA126信號放大芯片5的6引腳輸出的信號首先連接到信號電位器4，然后連接到AD694電流環芯片I的3引腳，下限電位器3的一端和中心抽頭分別連接AD694電流環芯片I的6引腳和8引腳，下限電位器3的另一端連接電源地，上限電位器2的一端和中心抽頭分別連接AD694電流環芯片I的1、2引腳，上限電位器2的另一端連接電源地，AD694電流環芯片I的11、9引腳連接外部負載11，AD694電流環芯片I的13引腳連接外部電源正極，AD694電流環芯片I的5、9引腳連接到電源地，輸入電源正負極之間有一個濾波電容9，輸入電源的負極串接一個極性二極管10。
[0027]所述上限電位器2、下限電位器3、信號電位器4的最大阻值為4.3K。
[0028]所述增益電位器6的最大阻值為10K。
[0029]所述濾波電容9的容值為0.1 μ。
[0030]所述力傳感器7的型號為:TSB-200kg。
[0031]實施例2:如圖1-2所示，一種力傳感器信號放大調理器，包括AD694電流環芯片1、上限電位器2、下限電位器3、信號電位器4、INA126信號放大芯片5、增益電位器6、力傳感器7、L7808電源芯片8、濾波電容9、極性二極管10、外部負載11、電路板12、環氧樹脂填料13、不銹鋼筒體14、端蓋15、信號電源引線16、傳感器引線17 ;其中力傳感器7的輸出信號連接到INA126信號放大芯片5的輸入端，INA126信號放大芯片5輸出信號連接AD694電流環芯片I的輸入端，AD694電流環芯片I輸出4-20mA的信號供外部負載11使用，INA126信號放大芯片5的信號放大倍數由增益電位器6調節，AD694電流環芯片I輸出電流的上、下限分別通過上限電位器2、下限電位器3調節，INA126信號放大芯片5和AD694電流環芯片I之間有信號電位器4調節信號強度,輸入電源正負極之間有一個濾波電容9,輸入電源的負極串接一個極性二極管10，AD694電流環芯片I直接由外部電源供電，L7808電源芯片8為力傳感器7、INA126信號放大芯片5供電，電路板12安裝在不銹鋼筒體14的中間并且在周圍澆注環氧樹脂填料13，信號電源引線16和傳感器引線17分別通過兩邊端蓋15的過孔引出。
[0032]其中，極性二極管10為了防止接錯極性而毀壞電路元件而設計，不銹鋼筒體14為Φ30，信號電源引線16為4線(信號和電源各為2線)，傳感器引線17為4線(信號和電源各為2線)。
[0033]具體連接為:所述力傳感器7的傳感器引線17中的電源線和信號線分別連接L7808電源芯片8和INA126信號放大芯片5的3、2引腳，INA126信號放大芯片5的7引腳連接L7808電源芯片8的正極，INA126信號放大芯片5的4、5引腳連接電源地，INA126信號放大芯片5的1、8引腳連接增益電位器6,由INA126信號放大芯片5的6引腳輸出的信號首先連接到信號電位器4，然后連接到AD694電流環芯片I的3引腳，下限電位器3的一端和中心抽頭分別連接AD694電流環芯片I的6引腳和8引腳，下限電位器3的另一端連接電源地，上限電位器2的一端和中心抽頭分別連接AD694電流環芯片I的1、2引腳，上限電位器2的另一端連接電源地，AD694電流環芯片I的11、9引腳連接外部負載11，AD694電流環芯片I的13引腳連接外部電源正極，AD694電流環芯片I的5、9引腳連接到電源地，輸入電源正負極之間有一個濾波電容9，輸入電源的負極串接一個極性二極管10。
[0034]所述上限電位器2、下限電位器3、信號電位器4的最大阻值為4.3K。
[0035]所述增益電位器6的最大阻值為10K。
[0036]所述濾波電容9的容值為0.1 μ。
[0037]所述力傳感器7的型號為:JHBL-11-50kg。
[0038]實施例3:如圖1-2所示，一種力傳感器信號放大調理器，包括AD694電流環芯片1、上限電位器2、下限電位器3、信號電位器4、INA126信號放大芯片5、增益電位器6、力傳感器7、L7808電源芯片8、濾波電容9、極性二極管10、外部負載11、電路板12、環氧樹脂填料13、不銹鋼筒體14、端蓋15、信號電源引線16、傳感器引線17 ;其中力傳感器7的輸出信號連接到INA126信號放大芯片5的輸入端，INA126信號放大芯片5輸出信號連接AD694電流環芯片I的輸入端，AD694電流環芯片I輸出4-20mA的信號供外部負載11使用，INA126信號放大芯片5的信號放大倍數由增益電位器6調節，AD694電流環芯片I輸出電流的上、下限分別通過上限電位器2、下限電位器3調節，INA126信號放大芯片5和AD694電流環芯片I之間有信號電位器4調節信號強度,輸入電源正負極之間有一個濾波電容9,輸入電源的負極串接一個極性二極管10，AD694電流環芯片I直接由外部電源供電，L7808電源芯片8為力傳感器7、INA126信號放大芯片5供電，電路板12安裝在不銹鋼筒體14的中間并且在周圍澆注環氧樹脂填料13，信號電源引線16和傳感器引線17分別通過兩邊端蓋15的過孔引出。
[0039]所述力傳感器7的型號為:Celtron CSB-1Ot0
[0040]上面結合附圖對本實用新型的具體實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權利要求】
1.一種力傳感器信號放大調理器，其特征在于:包括仙694電流環芯片(丨)、上限電位器0、下限電位器0、信號電位器“)、I嫩126信號放大芯片0、增益電位器(已)、力傳感器(了)、17808電源芯片(8).濾波電容(幻、極性二極管(川)、外部負載〔10、電路板(12^環氧樹脂填料(口)、不銹鋼筒體(“)、端蓋(巧)、信號電源引線(…)、傳感器引線(17)；其中力傳感器(7)的輸出信號連接到I嫩126信號放大芯片(5)的輸入端，I嫩126信號放大芯片(5)輸出信號連接八0694電流環芯片(1)的輸入端，八0694電流環芯片(1)輸出4-20-的信號供外部負載(11)使用，I嫩126信號放大芯片(5)的信號放大倍數由增益電位器(6)調節，仙694電流環芯片(1)輸出電流的上、下限分別通過上限電位器0、下限電位器(3)調節，I嫩126信號放大芯片(5)和八0694電流環芯片(1)之間有信號電位器(4)調節信號強度，輸入電源正負極之間有一個濾波電容(9 )，輸入電源的負極串接一個極性二極管(10),虹)694電流環芯片(1)直接由外部電源供電，17808電源芯片(8)為力傳感器(了)、I嫩126信號放大芯片(5)供電，電路板(12)安裝在不銹鋼筒體(14)的中間并且在周圍澆注環氧樹脂填料(13),信號電源引線(16)和傳感器引線(17)分別通過兩邊端蓋(15)的過孔引出。
2.根據權利要求1所述的力傳感器信號放大調理器，其特征在于:具體連接為:所述力傳感器(7)的傳感器引線(17)中的電源線和信號線分別連接17808電源芯片(8)和I嫩126信號放大芯片(5)的3、2引腳，I嫩126信號放大芯片(5)的7引腳連接17808電源芯片(8)的正極，I嫩126信號放大芯片(5)的4、5引腳連接電源地，I嫩126信號放大芯片(5)的1、8引腳連接增益電位器(6),由I嫩126信號放大芯片(5)的6引腳輸出的信號首先連接到信號電位器(4),然后連接到仙694電流環芯片(1)的3引腳，下限電位器(3)的一端和中心抽頭分別連接仙694電流環芯片(1)的6引腳和8引腳，下限電位器(3)的另一端連接電源地，上限電位器(2)的一端和中心抽頭分別連接仙694電流環芯片(1)的1、2引腳，上限電位器(2)的另一端連接電源地，仙694電流環芯片(1)的11、9引腳連接外部負載(11),八0694電流環芯片(1)的13引腳連接外部電源正極，八0694電流環芯片(1)的5、9引腳連接到電源地，輸入電源正負極之間有一個濾波電容(9 )，輸入電源的負極串接一個極性二極管⑶)。
3.根據權利要求1或2所述的力傳感器信號放大調理器，其特征在于:所述上限電位器(2).下限電位器(3).信號電位器(4)的最大阻值為4.31
4.根據權利要求1或2所述的力傳感器信號放大調理器，其特征在于:所述增益電位器(6)的最大阻值為101
5.根據權利要求1或2所述的力傳感器信號放大調理器，其特征在于:所述濾波電容(9)的容值為0.。
【文檔編號】H03G3/20GK204206120SQ201420661319
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月7日 優先權日:2014年11月7日
【發明者】黃宋魏, 葛鵬, 童雄, 夏正一, 于桂明 申請人:昆明理工大學