[實用新型]一種電化學(xué)傳感器調(diào)理電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621483815.0
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN206330931U
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李永亮;張正俊;倪德彪
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州迪邦科技有限公司
• 主分類號: G01N27/403
• 分類號: G01N27/403
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司41119
• 代理人: 崔旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種電化學(xué)傳感器調(diào)理電路，屬于信號處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在工業(yè)現(xiàn)場，模擬電流輸出可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控電機運行的狀態(tài)，如果采集的信號經(jīng)調(diào)理后是電壓信號并且進行長線傳輸，會產(chǎn)生以下問題：第一，由于傳輸?shù)男盘柺请妷盒盘枺瑐鬏斁€會很容易就受到噪聲的干擾；第二，傳輸線的分布電阻會產(chǎn)生電壓降；第三，在現(xiàn)場如何提供儀表放大器的工作電壓也是個問題；為了解決上述問題和避開相關(guān)噪聲的影響，工業(yè)現(xiàn)場大量采用電流來傳輸信號，采用電流信號不容易受干擾。

目前主要解決方案：

1)運放加三極管調(diào)理電路，可以直接將電壓轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的DC4-20mA恒流環(huán)標準信號，連續(xù)輸送到接收裝置，成本價格低，使得這一方案的性價比顯得很高，但是受電磁輻射影響較大，對信號輸出有一定影響。

2)集成芯片方案，ADI公司提供一種電流環(huán)變送器驅(qū)動芯片，如AD694。可以將輸入的電壓轉(zhuǎn)換為電流輸出；這種芯片對開發(fā)4-20mA電流來說是極大的好消息，集成電路抗干擾能力強，極大增強了信號的穩(wěn)定性。

但是，現(xiàn)有的調(diào)理電路大都不適用于不同種類的有毒有害氣體的電化學(xué)傳感器。針對不同種類的電化學(xué)傳感器，需要定制專用的調(diào)理電路。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種電化學(xué)傳感器調(diào)理電路，用于解決針對不同種類的電化學(xué)傳感器，需要定制專用的調(diào)理電路這一技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種電化學(xué)傳感器調(diào)理電路，包括以下方案：

方案一：該調(diào)理電路包括用于連接電化學(xué)傳感器的電流信號采集處理電路和電壓電流轉(zhuǎn)化電路，所述電流信號采集處理電路和電壓電流轉(zhuǎn)化電路之間還串設(shè)有調(diào)零電路；所述調(diào)零電路包括調(diào)零運算放大器，所述調(diào)零運算放大器的同相輸入端連接所述電流信號采集處理電路，所述調(diào)零運算放大器的反相輸入端設(shè)有一個串聯(lián)分壓電路，所述串聯(lián)分壓電路中設(shè)有一個電位器，所述調(diào)零運算放大器的反相輸入端連接所述電位器的輸出端。

方案二：在方案一的基礎(chǔ)上，所述調(diào)零運算放大器的同相輸入端還設(shè)置有低通濾波電路。

方案三、四：分別在方案一、二的基礎(chǔ)上，所述電流信號采集處理電路包括一個采樣電阻，所述采樣電阻用于連接電化學(xué)傳感器的感應(yīng)電極。

方案五、六：分別在方案三、四的基礎(chǔ)上，所述電流信號采集處理電路還包括一個用于保護電化學(xué)傳感器的保護電路，所述保護電路包括一個場效應(yīng)管和保護運算放大器；所述場效應(yīng)管的漏極用于連接電化學(xué)傳感器的參考電極，所述場效應(yīng)管的源極用于連接電化學(xué)傳感器的感應(yīng)電極，所述場效應(yīng)管的柵極用于連接觸發(fā)電源；所述保護運算放大器的同相輸入端用于連接參考電壓，所述保護運算放大器的反相輸入端用于連接電化學(xué)傳感器的參考電極，所述保護運算放大器的輸出端用于連接電化學(xué)傳感器的對電極。

方案七、八：分別在方案三、四的基礎(chǔ)上，所述電流信號采集處理電路還包括一個電流轉(zhuǎn)電壓運算放大器，所述電流轉(zhuǎn)電壓運算放大器的同相輸入端用于連接參考電壓，所述電流轉(zhuǎn)電壓運算放大器的反相輸入端與所述采樣電阻相連，所述電流轉(zhuǎn)電壓運算放大器的輸出端連接所述調(diào)零運算放大器的同相輸入端。

方案九、十：分別在方案一、二的基礎(chǔ)上，所述電壓電流轉(zhuǎn)化電路包括跟隨器電路以及標準電壓電流轉(zhuǎn)換電路；所述跟隨器電路包括一個跟隨器，所述跟隨器的輸入端連接所述調(diào)零運算放大器的輸出端，所述跟隨器的輸出端連接所述標準電壓電流轉(zhuǎn)換電路。

本實用新型的有益效果是：

通過在調(diào)理電路中串設(shè)一個調(diào)零電路，使變送器的量程可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整，以適應(yīng)不同電化學(xué)傳感器的輸出。

進一步的，通過設(shè)置一個保護電路對電化學(xué)傳感器進行保護，同時減小了電化學(xué)傳感器的穩(wěn)定時間。

進一步的，通過在標準電壓電流轉(zhuǎn)換電路前串設(shè)一個跟隨器電路，避免了前端電壓過高損壞后級器件，同時提高了信號的驅(qū)動能力。

附圖說明

圖1是調(diào)理電路的整體電路結(jié)構(gòu)圖；

圖2是電流信號采集處理電路的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3是調(diào)零電路的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖4是電壓電流轉(zhuǎn)化電路的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖5是調(diào)理電路的供電電源電路的電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體的實施例對本實用新型進行詳細說明。