[發(fā)明專利]一種參數(shù)型傳感器的接口電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310577218.9
• 申請(qǐng)日: 2013-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN104639146A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鞠洪建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連康賽譜科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): H03K19/0175
• 分類號(hào): H03K19/0175;G01D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于儀表和測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種參數(shù)型傳感器的接口電路。

背景技術(shù)

參數(shù)型傳感器是傳統(tǒng)的傳感器，在各種各樣的非電量測(cè)量中被廣泛應(yīng)用。通常的傳感器其信號(hào)電路是把傳感器的參數(shù)變化轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，然后經(jīng)過放大和濾波等處理后，由數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)字信號(hào)。但是這樣的電路結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，體積也較大，成本極高，抗干擾性能也極差。在應(yīng)用過程中參數(shù)型傳感器的參數(shù)如電阻、電容、或電感，在測(cè)量環(huán)境影響下時(shí)常要發(fā)生改變，因而測(cè)量精確度并不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種參數(shù)型傳感器的接口電路，解決上述難題，以滿足電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾性能好，提高測(cè)量精度等多方面的需要。

本發(fā)明的參數(shù)型傳感器的接口電路，技術(shù)方案是包括傳感器、振蕩器、分頻器、計(jì)算機(jī)。其傳感器與振蕩器、分頻器、計(jì)算機(jī)順序連接。

由于本發(fā)明采用了以上的技術(shù)方案，因而具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、以傳感器阻抗（電感、電容或電阻）構(gòu)成振蕩器，振蕩器的輸出信號(hào)頻率（或周期）與傳感器的參數(shù)成一一對(duì)應(yīng)的線性單調(diào)函數(shù)關(guān)系，振蕩器的輸出信號(hào)并經(jīng)過分頻器分頻后作為參數(shù)型傳感器接口電路的最后輸出信號(hào)，因而測(cè)量精度高。

2、振蕩器的輸出經(jīng)過分頻后降低了信號(hào)的頻率，提高了信號(hào)抗干擾的能力和計(jì)算機(jī)測(cè)量信號(hào)（周期）的精度。

3、整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易制造，產(chǎn)品體積小，靈敏度高；且成本低，測(cè)量范圍廣，操作方法簡(jiǎn)單靈活，市場(chǎng)前景廣闊，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益顯著。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電路原理框圖；

圖2是圖1中一種電感式振蕩器的電路原理示意圖；

圖3是圖1中一種電容式振蕩器的電路原理示意圖；

圖4是圖1中一種電阻式振蕩器與分頻器的電路原理示意圖；

圖中：1-傳感器2-振蕩器3-分頻器4-計(jì)算機(jī)5-反相器

具體實(shí)施方式

在圖1中參數(shù)型傳感器的接口電路，由傳感器1、振蕩器2、分頻器3、計(jì)算機(jī)（微處理器）4構(gòu)成，其傳感器1與振蕩器2、分頻器3、計(jì)算機(jī)4順序?qū)?yīng)連接。

其中傳感器1用于采集各種非電量測(cè)量參數(shù)的信號(hào)，傳感器1本身可為電感式、電容式或電阻式傳感器。

振蕩器2用于產(chǎn)生振蕩的輸出信號(hào)頻率（或周期）與傳感器1的參數(shù)形成一一對(duì)應(yīng)的線性單調(diào)函數(shù)關(guān)系，其可采用電感、電容或電阻構(gòu)成振蕩器。

分頻器3用于振蕩器2的輸出信號(hào)經(jīng)過分頻后，作為參數(shù)型傳感器接口電路的最后輸出信號(hào)。分頻器3可采用74HC4060或其它型號(hào)。

計(jì)算機(jī)4用于將分頻器3輸入的測(cè)量頻率或周期的信號(hào)，經(jīng)識(shí)別、分類、進(jìn)行處理，即可得到非電量測(cè)量參數(shù)信號(hào)的精確測(cè)量值。

本發(fā)明的電感式振蕩器電路，其振蕩器由晶體三極管T1、晶體三極管T2、電感LX、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、構(gòu)成，電子線路原理如附圖2所示。

本發(fā)明的電容式振蕩器電路，振蕩器由電容傳感器Cx、反相器5、電阻R構(gòu)成，電子線路原理如附圖3所示。本實(shí)施例中利用反相器5使信號(hào)相位反相，來形成振蕩電路。其反相器5可采用74HC68，或其它型號(hào)。

本發(fā)明的電阻式振蕩器與分頻器電路，由電阻式傳感器Rx、電阻Rs、電容Cx及分頻器74HC4060集成模塊構(gòu)成，電子線路原理如附圖4所示。

為了適應(yīng)多種控制和調(diào)節(jié)的需要，也可將電阻式傳感器Rx，置換為固定電阻器，而將電容Cx置換成電容式傳感器，同樣也可達(dá)到本實(shí)施例的作用、功能和效果。

由上所述，本發(fā)明在實(shí)際工作時(shí)，首先由傳感器1輸入被測(cè)的非電量測(cè)量參數(shù)信號(hào)。接著由振蕩器2產(chǎn)生振蕩，由于振蕩器2的輸出信號(hào)周期與傳感器參數(shù)（電感、電容或電阻）的變化成正比，即振蕩器的輸出信號(hào)周期與被測(cè)非電量參數(shù)的變化成正比，因而可以得到良好的線性關(guān)系。振蕩器2的輸出信號(hào)經(jīng)分頻器3分頻后，降低了信號(hào)的頻率，拓展了信號(hào)周期，在采用同樣的時(shí)鐘脈沖測(cè)量N分頻后的信號(hào)周期，就可以提高精度倍。最后經(jīng)分頻器3分頻后的信號(hào)，由計(jì)算機(jī)4進(jìn)行處理，即可得到非電量測(cè)量參數(shù)信號(hào)的精確測(cè)量值。