[發明專利]運動部件間的非接觸模擬信號傳輸裝置

有效

• 申請號: 201210245520.X
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102780481A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 劉彥明;李小平;謝楷;史軍剛;黎劍兵;石強
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H03K19/00
• 分類號: H03K19/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種運動部件間的非接觸模擬信號傳輸裝置，其特征在于包括：Sigma-delta調制器（101）、兩組非接觸耦合電容（102A、102B）、兩組積分器（103A、103B）、減法器（104）、可控增益放大器（105）、兩個比較器（106、107）、解調器（109）和RS觸發器（108）；

所述Sigma-delta調制器（101），用于對輸入的模擬信號f₀進行調制，輸出兩路差分的數據流I₁、I₂，第一路數據流I₁經過第一組耦合電容（102A），輸出耦合信號通過第一組積分器（103A）積分運算后輸入到減法器（104）的正輸入端；第二路數據流I₂經過第二組耦合電容（102B），輸出耦合信號通過第二組積分器（103B）積分運算后輸入到減法器（104）的負輸入端；

所述減法器（104），用于完成對兩路差分信號的相減運算，輸出差值信號給可控增益放大器（105），可控增益放大器（105）對該差值信號進行調整后，同時輸入到正向比較器（106）和負向比較器（107）；

所述正向比較器（106），用于將可控增益放大器（105）輸出信號中的正向單脈沖信號與設定的正門限電壓U₁進行比較，在輸入信號由0到1的跳變時刻，輸出一個方波脈沖給RS觸發器，其中U₁取值不超過減法器（104）輸出的差值信號的正向峰值的二分之一；

所述負向比較器（107），用于將可控增益放大器（105）輸出信號中的負向單脈沖信號與設定的負門限電壓U₂進行比較，在輸入信號由1到0的跳變時刻，輸出一個方波脈沖給RS觸發器，其中U₂=-U₁；

所述RS觸發器（108），用于在上述兩個比較器輸出的方波脈沖信號的觸發下，產生與第一路數據流I₁一致的數據流I₈輸入到解調器（109）；

所述解調器（109），用于將數據流I₈解調成與從Sigma-delta調制器（101）輸入的模擬信號f₀一致的模擬信號f₁。

2.根據權利要求1所述的運動部件間的非接觸模擬信號傳輸裝置，其特征在于Sigma-delta調制器（101）包括：一個比較器（201）、一個D觸發器（202）、一個振蕩器（203）、一個減法器（204）和一個積分器（205）；比較器（201）的正輸入端輸入模擬信號f₀，輸出端輸出采樣信號I₀，該采樣信號通過D觸發器（202）量化為兩路差分數據流I₁和I₂，分別輸出到兩組耦合電容（102A、102B），同時第一路數據流I₁輸入到減法器（204）與基準電壓U₀＝2.5V相減之后，輸出的差值信號通過積分器（205）完成D/A轉化，輸出的模擬信號f₂再反饋到比較器（201）的負輸入端，振蕩器（203）輸出信號輸入到D觸發器（202）的時鐘輸入端。

3.根據權利要求1所述的運動部件間的非接觸模擬信號傳輸裝置，其特征在于兩組非接觸耦合電容（102A、102B）均由兩個電容極板組成，并安裝在外部的兩個運動部件A、B上，即第一組非接觸耦合電容（102A）由兩個電容極板H₁和H₃構成，兩個電容極板H₁和H₃分別安裝在外部的部件A和部件B上，沿部件左右滑動；第二組非接觸耦合電容（102B）由兩個電容極板H₂和H₄構成，兩個電容極板H₂和H₄分別安裝在外部的部件A和部件B上，沿部件左右滑動。

4.根據權利要求1所述的運動部件間的非接觸模擬信號傳輸裝置，其特征在于Sigma-delta調制器（101）與兩組耦合電容（102A、102B）的連接，和兩組耦合電容（102A、102B）與兩組積分器（103A、103B）的連接，均采用屏蔽線連接。