[發明專利]一種智能傳感器

有效

• 申請號: 200710092670.0
• 申請日: 2007-09-05
• 公開（公告）號: CN101118428A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 邵毅敏;馬祥華
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所
• 代理人: 郭云

1、一種智能傳感器，包括壓電傳感器(1)、處理電路(8)、微控制器電路(5)，其中:

壓電傳感器(1):將振動信號轉換成電荷信號輸入到處理電路(8)；

處理電路(8):接收壓電傳感器(1)輸出的電荷信號，將電荷信號處理后輸出；

其特征在于:在處理電路(8)的輸出端與微控制器電路(5)的模擬量輸入端之間連接模擬輸出與數字轉換控制電路(6)，并且微控制器電路(5)的通訊接口輸出端連接到通訊接口驅動電路(7)，微控制器電路(5)與通訊接口驅動電路(7)之間的信號為雙向傳輸，當智能傳感器需要輸出模擬信號時，模擬信號通過模擬輸出與數字轉換控制電路(6)輸出，當智能傳感器需要輸出數字信號時，模擬信號通過模擬輸出與數字轉換控制電路(6)輸入微控制器電路(5)，通過微控制器電路(5)將模擬信號轉換成數字信號輸出，同時微控制器電路(5)通過通訊接口驅動電路(7)實現UART串口通信。

2、根據權利要求1所述的一種智能傳感器，其特征在于:所述處理電路由電荷放大器(2)、濾波電路(3)、歸一化放大器(4)組成，電荷放大器(2)的輸入為壓電傳感器(1)輸出的電荷信號，將電荷信號轉換成電壓信號后輸出到濾波電路(3)；濾波電路(3)對電壓信號進行隔直和濾波，輸出到歸一化放大器(4)；所述歸一化放大器(4)將隔直和濾波后的信號按測量范圍的要求進行歸一化放大，其輸出的模擬信號通過模擬輸出與數字轉換控制電路(6)輸出或者輸入到微控制器電路(5)。

3、根據權利要求2所述的一種智能傳感器，其特征在于:模擬輸出與數字轉換控制電路(6)由繼電器KM₁、KM₂、停止按鈕SB₁、A/D轉換控制按鈕SB₂、模擬輸出按鈕SB₃組成，其中繼電器KM₂的常開觸點連接在歸一化放大器(4)的輸出端，繼電器KM₁的常開觸點連接在歸一化放大器(4)的輸出端和微控制器電路(5)的輸入端之間；模擬輸出按鈕SB₃的常閉觸點、繼電器KM₂的常閉觸點、繼電器KM₁的線圈按所述順序串聯連接，模擬輸出按鈕SB₃的常閉觸點的另一端同時與A/D轉換控制按鈕SB₂的常開觸點的一端和繼電器KM₁的常開觸點的一端連接；A/D轉換控制按鈕SB₂的常閉觸點、繼電器KM₁的常閉觸點、繼電器KM₂的線圈按所述順序串聯連接，A/D轉換控制按鈕SB₂的常閉觸點的另一端同時與模擬輸出按鈕SB₃的常開觸點的一端和繼電器KM₂的常開觸點的一端連接；并且所述模擬輸出按鈕SB₃的常開觸點的另一端、繼電器KM₂的常開觸點的另一端、A/D轉換控制按鈕SB₂的常開觸點的另一端以及繼電器KM₁的常開觸點的另一端同時與停止按鈕SB₁的常閉觸點的一端連接，停止按鈕SB₁的常閉觸點的另一端連接電源，繼電器KM₁的線圈和繼電器KM₂的線圈的另一端接地。

4、根據權利要求2或3所述的一種智能傳感器，其特征在于:所述電荷放大器(2)由電容C₁、C₂和電阻R₁、R₂、放大器A₁組成，所述壓電傳感器(1)輸出的電荷信號通過電容C₂和電阻R₂加到放大器A₁的反相輸入端，反饋電容C₁連接在放大器A₁的輸出端和壓電傳感器(1)的輸出端之間，電阻R₁連接在放大器A₁的輸出端和反相輸入端之間，同時放大器A₁的同相輸入端接地。

5、根據權利要求4所述的一種智能傳感器，其特征在于:濾波電路(3)采用單個運算放大器構成，電路為具有隔離直流作用的有源二階低通濾波電路。