[發(fā)明專利]用于磁致伸縮位移傳感器的信號檢測電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010117450.0
• 申請日: 2010-03-04
• 公開（公告）號: CN101788258A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 張磊;趙輝;劉偉文;陶衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海雷尼威爾測量技術有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 林煒

1.一種用于磁致伸縮位移傳感器的信號檢測電路，所述磁致伸縮位移傳感器包括永久磁鐵，其特征在于，該電路包括：

輸出單元，用于輸出永久磁鐵的位置信息；

微控制器，設有脈沖信號輸出端、數(shù)據(jù)輸入端和數(shù)據(jù)輸出端，用于計算永久磁鐵的位置，并通過其數(shù)據(jù)輸出端連接并輸出計算結(jié)果至輸出單元；

信號激勵脈沖單元，包括推挽式功率放大器和波導絲；所述微控制器經(jīng)其脈沖信號輸出端、推挽式功率放大器連接并輸出周期窄脈沖信號至波導絲的兩端，使波導絲在所述永久磁鐵的位置產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)波信號；

信號放大及處理單元，包括用于拾取波導絲的扭轉(zhuǎn)波信號的感應線圈、放大整形器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和RS觸發(fā)器；所述RS觸發(fā)器設有信號輸出端、第一輸入端和第二輸入端；所述感應線圈感應連接波導絲，其兩端經(jīng)放大整形器連接并輸出感應信號至RS觸發(fā)器的第一輸入端；所述微控制器經(jīng)其脈沖信號輸出端、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器連接并輸出經(jīng)延時處理的周期窄脈沖信號至RS觸發(fā)器的第二輸入端；

時間測量單元，包括用于產(chǎn)生高頻振蕩信號的高頻信號發(fā)生器和外接計數(shù)器，所述高頻信號發(fā)生器連接并輸出高頻脈沖信號至外接計數(shù)器，所述RS觸發(fā)器經(jīng)其信號輸出端連接并控制外接計數(shù)器對高頻脈沖信號進行計數(shù)；所述外接計數(shù)器連接并輸出計數(shù)結(jié)果至微控制器的數(shù)據(jù)輸入端；

電源模塊，連接各單元，用于向各單元供電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號檢測電路，其特征在于，所述微控制器設有控制信號輸出端，所述推挽式功率放大器設有信號輸入端、控制信號輸入端、第一信號輸出端和第二信號輸出端，其信號輸入端連接微控制器的脈沖信號輸出端，其控制信號輸入端連接微控制器的控制信號輸出端，所述微控制器經(jīng)其控制信號輸出端控制推挽式功率放大器的打開和關閉；所述波導絲的兩端分別為第一加載端和第二加載端，所述推挽式功率放大器的第一信號輸出端連接波導絲的第一加載端，其第二信號輸出端連接波導絲的第二加載端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號檢測電路，其特征在于，所述放大整形器包括第一級放大芯片、第二級放大芯片和比較器；所述第一級放大芯片設有同向輸入端、反向輸入端、兩個增益控制端和信號輸出端，所述第二級放大芯片設有同向輸入端、反向輸入端和信號輸出端，所述比較器設有同向輸入端、反向輸入端和信號輸出端；

所述第一級放大芯片的同向輸入端和反向輸入端分別連接感應線圈的兩端，而且其同向輸入端和反向輸入端之間接有由一個電容及兩個二極管并接而成的濾波回路，用于輸入信號濾波和輸入保護；第一級放大芯片的兩個增益控制端之間接有一個用于控制和調(diào)節(jié)其增益的電位器，其信號輸出端經(jīng)一電阻接至第二級放大芯片的同向輸入端；

所述第二級放大芯片的反向輸入端經(jīng)一用于控制和調(diào)節(jié)其增益的電阻連接其信號輸出端，其信號輸出端經(jīng)一電阻接至比較器的同向輸入端；

所述比較器的反向輸入端連接正電源，并經(jīng)一穩(wěn)壓管接到模擬地；其信號輸出端經(jīng)一上拉電阻連接正電源，并接至RS觸發(fā)器的第一輸入端；

所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器設有輸入端、輸出端和兩個延時控制端，其輸入端連接微控制器的脈沖信號輸出端，其輸出端接至RS觸發(fā)器的第二輸入端，兩個延時控制端之間接有一電容，而且其中一個延時控制端經(jīng)一電阻連接正電源，用于控制和調(diào)節(jié)延遲時間的長短。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號檢測電路，其特征在于，所述微控制器設有內(nèi)置計數(shù)器，并設有連接其內(nèi)置計數(shù)器的時鐘輸入端；

所述外接計數(shù)器設有第一控制端、第二控制端、時鐘輸入端、輸出端、預制數(shù)端和電源端；其第一控制端連接所述RS觸發(fā)器的信號輸出端，其時鐘輸入端連接高頻信號發(fā)生器，其第二控制端、預制數(shù)端和電源端相互連接，并經(jīng)一電容耦合到數(shù)字地；所述電源模塊輸出至少兩種電壓規(guī)格的電源，其中兩種電壓規(guī)格的電源各經(jīng)一電源選擇電阻連接外接計數(shù)器的電源端；所述外接計數(shù)器的輸出端接到微控制器的數(shù)據(jù)輸入端，其輸出端有四個輸出管腳，其中三個為低位管腳，另一個為高位管腳，其高位管腳接到微控制器內(nèi)置計數(shù)器的時鐘輸入端；

所述輸出單元包括數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片和運放芯片，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片設有輸入端、反饋端和輸出端，所述運放芯片設有同向輸入端、反向輸入端和輸出端，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片的輸入端連接微控制器的數(shù)據(jù)輸出端，其輸出端和反饋端相互連接，并經(jīng)一電阻接到運放芯片的同向輸入端；所述運放芯片的反向輸入端經(jīng)一電阻接到模擬地，并經(jīng)一用于控制和調(diào)節(jié)其增益的電位器接到其輸出端。