[實用新型]一種可同時處理壓力信號和聲波信號的傳感器

有效

• 申請號: 201520477934.4
• 申請日: 2015-07-03
• 公開（公告）號: CN205090991U
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 羅宇;劉建偉;施劍
• 申請（專利權）人: 南京聲宏毅霆網絡科技有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京智為時代知識產權代理事務所(普通合伙) 11498
• 代理人: 王加嶺

技術領域

本實用新型涉及傳感器技術領域，尤其涉及一種可同時處理壓力信號和聲波信號的傳感器。

背景技術

傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

傳感器的特點包括：微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。傳感器的存在和發展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。

然而上述傳感器都具備同一個共性，就是只能檢測和處理一種數據，如壓力傳感器只能檢測和處理壓力信號，聲波傳感器只能檢測和處理聲波信號，在流體介質作用于傳感器時，不僅僅會產生流體的靜壓強信號，還會有流體聲波傳輸引起的微小聲壓變化，如果用兩種傳感器分別取檢測和處理，還會成本會提高，還會增加工作量。

基于上述問題，如何設計和研發出一種能同時處理壓力信號和聲波信號的傳感器，是目前迫切需要解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的旨在解決現有傳感器不能同時處理壓力信號和聲波信號的問題，從而提供一種可同時處理壓力信號和聲波信號的傳感器。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種可同時處理壓力信號和聲波信號的傳感器。該傳感器包括：用于獲取由流體介質壓力作用時產生的原始電信號的信號獲取單元；與所述信號獲取單元相連接，用于從所述原始電信號中提取流體的靜壓強信號的靜壓強信號提取單元和提取聲壓信號的聲壓信號提取單元；與所述靜壓強信號提取單元相連接，用于對提取出的流體的靜壓強信號進行信號處理以得到壓力信號的壓力信號處理單元，和與所述聲壓信號提取單元相連接，用于對提取出的流體的聲壓信號進行信號處理以得出聲波信號的聲波信號處理單元；與所述壓力信號處理單元相連接，用于輸出所述壓力信號的壓力信號輸出單元，和與所述聲波信號處理單元相連接，用于輸出所述聲波信號的聲波信號輸出單元。

優選地，所述信號獲取單元為壓力敏感器件。

進一步優選地，所述信號獲取單元為下列壓力敏感器件中的一種：

應變式壓力敏感器件、壓電式壓力敏感器件或壓阻式壓力敏感器件。

優選地，所述靜壓強信號提取單元為低通濾波器。

優選地，所述聲壓信號提取單元為帶通濾波器。

優選地，所述壓力信號處理單元包括前置放大器、低通濾波器、后置放大器和驅動電路。

優選地，所述聲波信號處理單元包括前置放大器、增益控制器、后置放大器和帶通濾波器。

優選地，所述壓力信號輸出單元為壓力傳感器。

優選地，所述聲波信號輸出單元為聲波傳感器。

本實用新型的有益效果：本實用新型通過壓力敏感器件獲取原始信號，通過并行濾波器從原始信號中提取出靜壓強信號和聲壓信號，再分別對靜壓強信號和聲壓信號進行不同的信號處理，實現了由同一傳感器進行聲波信號和壓力信號的同時處理，既能降低成本，又能減少工作量，可廣泛應用于油氣管道、水處理、化工生產等領域。

附圖說明

圖1是根據本實用新型實施例的可同時處理壓力信號和聲波信號的傳感器的結構示意圖；

圖2是根據本實用新型實施例的傳感器同時處理壓力信號和聲波信號的方法流程圖；

圖3是由本實用新型傳感器內壓力敏感器件獲取的原始電信號示意圖；

圖3A是對圖3中的原始電信號進行低通濾波后的壓力信號示意圖；

圖3B是對圖3A中的低通濾波信號進行前置放大后的壓力信號示意圖；

圖3C是對圖3B中的前置放大波形進行低通濾波處理后的信號示意圖；

圖3D是對圖3C中的前置放大濾波處理后的壓力信號進行后置放大后的壓力信號示意圖；

圖3E是對圖3D中的后置放大后的壓力信號進行驅動后的壓力信號示意圖；

圖3F是對圖3中的原始電信號進行帶通濾波后的聲波信號示意圖；

圖3G是對圖3F中的帶通濾波處理后的聲波信號進行前置放大后的聲波信號示意圖；

圖3H是對圖3G中的前置放大后的聲波信號進行增益控制后的聲波信號示意圖；