[發明專利]一種傳感器動態響應自適應補償的實現電路

有效

• 申請號: 201410279171.2
• 申請日: 2014-06-21
• 公開（公告）號: CN104111081B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 陳希;劉洋;陳趙江;余水寶;褚佳春
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: G01D3/02
• 分類號: G01D3/02;G01G23/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及傳感器動態響應技術領域，尤其涉及一種傳感器動態響應自適應補償的實現電路。

背景技術

傳感器動態響應特性會直接影響到后端測試系統的測試性能，尤其是具備振蕩特性的動態響應特性會影響測試精度和測試速度。例如：稱重傳感器輸出響應除了受到傳感器本身重量影響外，還受到被測物體重量的影響。稱重傳感器由應變計和彈性體組成，由于彈性體的阻尼比過小，傳感器到達穩態的時間較長，動態特性較差，難以滿足快速測量的要求。提高傳感器動態響應的快速性，可從兩方面入手：一是改變其結構、參數和設計，減少中間傳遞環節，從而提高快速性；二是設計動態補償器，串接在傳感器之后，以縮短整個測量系統到達穩態的時間（吳忠強.稱重傳感器自適應補償器的設計[J].電機與控制學報，2002，6（3）：261-264）。目前采用比較多的方法是設計動態補償器，且采用軟件方法實現較多，如基于遺傳算法優化的函數聯接型神經網絡(FLANN)的稱重傳感器動態補償方法。但是軟件方法依然存在時間延遲以及噪聲干擾，數據處理復雜等問題。

發明內容

本發明主要是解決現有技術中所存在的技術問題，從而提供一種避免使用復雜的軟件處理算法和高端的DSP處理芯片，響應速度快，成本低的傳感器動態響應自適應補償的實現電路。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

本發明提供的傳感器動態響應自適應補償的實現電路，其特征在于：包括第一至第五運算放大器、三極管、第一至十三電阻、第一、第二光耦、第一、第二電容，所述第一運算放大器的反相輸入端與所述第三電阻的一端、第一電容的一端相連接，其同相輸入端接地，其輸出端與第一電容的另一端、第五電阻的一端、第二電阻的一端相連接，所述第三電阻的另一端與所述第四電阻的一端、第一電阻的一端、第二電阻的另一端、第二電容的一端相連接，以及所述第一電阻的另一端與輸入信號電壓相連接；所述第二運算放大器的反相輸入端與所述第二電容的另一端、第二光耦的第1腳相連接，其同相輸入端接地，其輸出端與所述第二光耦的第2腳、第六電阻的一端相連接；所述第三運算放大器的反相輸入端與所述第五電阻的另一端、第六電阻的另一端，第八電阻的一端相連接，其同相輸入端與所述第四電阻的另一端相連接，其輸出端與所述第八電阻的另一端、第七電阻的一端相連接；所述第四運算放大器的反相輸入端與所述第一光耦的第1腳、第十電阻的一端相連接，其同相輸入端接地，其輸出端與所述第十電阻的另一端、第十一電阻的一端相連接，所述第一光耦的第2腳與所述參考電壓相連接，所述第一光耦的第3腳經所述第九電阻與電源正極相連接，所述第一光耦的第4腳與所述第二光耦的第3腳相連接；所述第五運算放大器的反相輸入端與所述第七電阻的另一端、第十一電阻的另一端、第三電容的一端相連接，其同相輸入端接地，其輸出端與所述第三電容的另一端、第十二電阻的一端相連接；所述三極管的基極與所述第十二電阻的另一端相連接，其集電極經第十三電阻與所述電源負極相連接，其發射機與所述第二光耦的第4腳相連接。

進一步地，所述第一光耦包括第一光耦電阻、第二光耦包括第二光耦電阻,所述第一光耦電阻與所述第二光耦電阻大小相等。

本發明的有益效果在于：采用該動態補償電路，能有效避免使用復雜的軟件處理算法和高端的DSP處理芯片，數據處理復雜響應速度快，并且生產成本較低。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明的傳感器動態響應自適應補償的實現電路的電路圖；

圖2是本發明的傳感器動態響應自適應補償的被測物體質量時補償前后動態特性響應曲線圖；

圖3是本發明的傳感器動態響應自適應補償的被測物體質量時補償前后動態特性響應曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。