[發(fā)明專利]一種光電弱信號處理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410260687.2
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104061847B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范毅;丁爽;李金梅;宋小艷;李發(fā)動;王宇;馮鳳雪;黃璦怡
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天發(fā)射技術(shù)研究所;中國運載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02;H03F3/45;H03H5/00;F41G1/00
• 代理公司: 北京雙收知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11241
• 代理人: 路遠

1.一種光電弱信號處理系統(tǒng)，包括PSD位移傳感器(01)，其特征在于：PSD位移傳感器(01)的每一個信號輸出端分別順序連接一個信號采集電路(02)，一個信號濾波電路(03)和一個整流電路(04)，兩個整流電路(04)的電流輸出端分別連接差動放大電路(05)的一個信號輸入端，差動放大電路(05)的信號輸出端連接恒流源驅(qū)動電路(06)的信號輸入端，恒流源驅(qū)動電路(06)的信號輸出端連接長距離信號電纜的一端，其中：

信號采集電路(02)，用于采集一個信號輸出端的μA弱信號，過濾高頻諧波成分，將弱信號放大為mA信號；

信號濾波電路(03)，用于屏蔽中頻諧波成分，獲得低頻頻段的位移變化電壓信號；

整流電路(04)，用于將位移變化電壓信號轉(zhuǎn)換為位移變化的直流電壓信號；

差動放大電路(05)，用于對接入的兩路差模信號進行放大，修正信號誤差，形成精確的位移電壓信號；

恒流源驅(qū)動電路(06)，用于將輸入的位移電壓信號轉(zhuǎn)為相應(yīng)變化的電壓信號控制的克服傳輸阻抗的穩(wěn)定輸出信號源；

所述信號采集電路包括電容C01、電阻R01和第一運算放大器U01，第一運算放大器U01的同相輸入端接地，第一運算放大器U01的反相輸入端串聯(lián)電阻R01后連接第一運算放大器U01的輸出端，電容C01與電阻R01并聯(lián)；

所述信號濾波電路03包括電容C02、電容C03、電阻R02、電阻R03、電阻R04、電阻R05和第二運算放大器U02，第二運算放大器U02的同相輸入端接地，第二運算放大器U02的同相輸入端順序串聯(lián)電阻R05、電阻R04、電容C03后連接反相輸入端，第二運算放大器U02的同相輸入端順序串聯(lián)電阻R05、電阻R04、電容C02后連接輸出端，第二運算放大器U02的反相輸入端串聯(lián)電阻R02后連接輸出端，輸入信號順序串聯(lián)電阻R03、電容C03后連接第二運算放大器U02的反相輸入端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電弱信號處理系統(tǒng)，其特征在于：所述整流電路04包括電阻R06、電阻R07、電阻R08、電阻R09、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電容C04、二極管V1、二極管V2、第三運算放大器U03和第四運算放大器U04，第四運算放大器U04的同相輸入端串聯(lián)電阻R08后接地，電阻R06和電容C04并聯(lián)電路的一端連接第四運算放大器U04的輸出端，電阻R06和電容C04并聯(lián)電路的另一端形成兩個支路，一個支路連接第四運算放大器U04的反相輸入端，另一個支路順序串聯(lián)電阻R10、電阻R11后連接第三運算放大器U03的反相輸入端，輸入信號串聯(lián)電阻R11后連接第三運算放大器U03的反相輸入端，第三運算放大器U03的同相輸入端串聯(lián)電阻R12后接地，第三運算放大器U03的輸出端順序串聯(lián)二極管V2和電阻R07后連接第四運算放大器U04的反相輸入端，二極管V2的正極與電阻R07連接，第三運算放大器U03的輸出端連接二極管V1后連接反相輸入端，二極管V1的正極連接第三運算放大器U03的輸出端，第三運算放大器U03的輸出端順序連接二極管V2和電阻R09后連接第三運算放大器U03的反相輸入端，二極管V2的正極與電阻R09連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電弱信號處理系統(tǒng)，其特征在于：所述差動放大電路05包括電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、電阻R21、變阻器RP1、第五運算放大器U05、第六運算放大器U06和第七運算放大器U07，第一輸入信號連接第五運算放大器U05的反相輸入端，第二輸入信號連接第七運算放大器U07的反相輸入端，第五運算放大器U05的反相輸入端與第七運算放大器U07的反相輸入端間連接電阻R19，第五運算放大器U05的同相輸入端連接電阻R16后接地，第七運算放大器U07的同相輸入端連接電阻R20后接地，第五運算放大器U05的反相輸入端和輸出端間連接電阻R15，第七運算放大器U07的反相輸入端和輸出端間連接電阻R18，第五運算放大器U05的輸出端串聯(lián)電阻R14后連接第六運算放大器U06的反相輸入端，第六運算放大器U06的反相輸入端和輸出端間連接電阻R13，第七運算放大器U07的輸出端和第六運算放大器U06的同相輸入端間連接電阻R17，第六運算放大器U06的同相輸入端順序串聯(lián)電阻R21、變阻器RP1后接地。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電弱信號處理系統(tǒng)，其特征在于：所述恒流源驅(qū)動電路包括電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、第八運算放大器U08、第九運算放大器U09和第十運算放大器U10，輸入信號連接第八運算放大器U08的反相輸入端，第八運算放大器U08的同相輸入端連接模擬地，第九運算放大器U09的同相輸入端連接模擬地，第八運算放大器U08的反相輸入端和輸出端間連接電阻R22，第九運算放大器U09的反相輸入端和輸出端間連接電阻R24，第八運算放大器U08的輸出端串聯(lián)電阻R23后連接第九運算放大器U09的反相輸入端，第九運算放大器U09的輸出端串聯(lián)電阻R25后連接第十運算放大器U10的反相輸入端，第十運算放大器U10的反相輸入端和輸出端間連接電阻R26，第十運算放大器U10的同相輸入端和輸出端間連接電阻R27，第十運算放大器U10的輸出端串聯(lián)電阻R27后輸出控制信號，第十運算放大器U10的輸出端順序串聯(lián)電阻R27、電阻R28后連接模擬地。