[發明專利]一種智慧型的微弱電信號放大測量系統

在審

• 申請號: 201711027978.7
• 申請日: 2017-10-28
• 公開（公告）號: CN107608622A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 成都優力德新能源有限公司
• 主分類號: G06F3/05
• 分類號: G06F3/05;H03K19/0175;A61B5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電力電子技術領域，尤其涉及一種智慧型的微弱電信號放大測量系統。

背景技術

人體內的生物電信號都非常微弱，對如此微弱的電信號的放大及處理是很困難的，如運算放大器的零漂、噪聲、外界干擾、信道的傳輸等，都將嚴重地影響著信號的保真與提取。因此對微弱電信號的放大，抗干擾技術的好壞是成功與否的關鍵。微弱電信號的檢測在現代工業生產過程和科學技術研究中應用很廣，在非接觸和無損的微弱電信號測量技術中它通過測量反射或透射偏振光相對于入射光偏振狀態的改變來準確計算待測樣品的各種光電學性質，為了對偏振狀態進行高精確測量要求檢測裝置不但具有較高的測量分辨率更要具有較高的測量復現性，排除各種不同類型噪聲的干擾以保證高精確測量的可靠性。微生物電信號檢測技術是微生物與電子學相結合而產生的一門新興的檢測技術，它主要利用電子技術對微弱生物信號進行檢測，并進一步傳遞、儲存、控制、計算和顯示。

這些傳感器輸出的信號一般都為微弱信號，要想全面的了解這些輸出信號信息，需要將微弱的電信號進行放大處理，為后續的數據采集與開發提供研究依據。因此，微弱檢測信號技術是非常重要的關鍵技術，微弱信號檢測的目的是從強噪聲中提取有用信號，同時提高檢測系統輸出信號的信噪比。

發明內容

針對上述現有技術存在的缺陷和不足，本發明的目的在于，提供一種智慧型的微弱電信號放大測量系統，本發明的能夠實現對微弱電信號進行放大處理，采用了信號隔離與濾波技術，提高了微弱電信號在調理過程中的抗干擾能力，便于記錄和采集微弱電信號。

為了實現上述任務，本發明采用如下的技術解決方案：

一種智慧型的微弱電信號放大測量系統，其特征在于，由生物傳感器、換能電路、三級放大濾波電路、信號整形電路、電壓測量電路、微處理器和電源模塊組成；生物傳感器產生的信號依次經過換能電路、三級放大濾波電路和信號整形電路，通過電壓測量電路進行檢測，測量所得結果由微處理器記錄；所述的換能電路接在生物傳感器與三級放大濾波電路之間；所述的信號整形電路接在三級放大濾波電路和電壓測量電路之間；所述的電壓測量電路接在信號整形電路與微處理器之間；所述的電源模塊與上述各個電路模塊相連，為其提供穩定的+5V電壓；所述的三級放大濾波電路包括3個放大濾波電路單元U1、U2和U3，該濾波放大電路單元均采用超級運算放大器ICL7650S芯片作為核心器件；所述的電源模塊采用穩壓芯片LM2940為電路提供穩定的+5V電源；所述的微處理器采用飛思卡爾XD512高性能芯片。

本發明的有益效果是：

本發明共由三級放大濾波電路、光電放大轉換電路、光纖通訊電路、信號接收電路和電源模塊5部分組成。第一部分由U1、U2、U3三級放大電路及相應濾波電路組成。光電放大轉換電路作為第二部分，其功能是在將電信號放大的同時，也起到將電信號轉變為光信號的作用。U1、U2、U3、U4均采用ICL7650S芯片，其外部器件的連接為ICL7650S芯片的典型應用。工作電壓取用±5V。為提高系統的信噪比，第一級放大倍數較小，以后放大倍數逐級遞增。第三部分為光纖通訊線路，其一端連在信號接收電路部分的發光二極管處，另一端連在信號接收電路。第四部分為信號接收電路，采用光敏接收管接收由光纖傳輸過來的光信號。當有光照射光敏接收管時，接收電路中便有電流流過，電流的大小由照射在它上的光強決定，光的強度越大，接收電路中的電流也越大，從而使運算放大器輸出的電壓也越高。由于U1級輸入的微弱電信號的變化，則經過U1、U2、U3級放大后再由光纖傳輸給光敏接收管處的光強就會隨之而變，從而使信號接收電路中的運放電路輸出的電壓隨之發生變化。

該微弱電信號檢測電路結構簡單、成本低廉，能夠實現對微弱生物電信號進行放大處理，采用了信號隔離與濾波技術，提高了微弱電信號在調理過程中的抗干擾能力，便于記錄和采集微弱電信號。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的解釋說明。

圖1是微弱電信號放大測量系統的原理圖。

具體實施方式