[實用新型]一種線圈式電磁感應傳感器輸出信號的數字化處理電路

有效

• 申請號: 201922081123.3
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN211089621U
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 雷飛
• 申請（專利權）人: 雷飛
• 主分類號: H03K5/22
• 分類號: H03K5/22
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 房鑫

一種線圈式電磁感應傳感器輸出信號的數字化處理電路，包括設置在傳感器線圈與待測對象之間的感應磁鐵，傳感器線圈的兩端連接比較器的正負兩極輸入端，比較器正極輸入電路或負極輸入電路上設有RC濾波電路，且比較器的正極輸入端與比較器的輸出端通過電路直接連接，并在該連接電路上設置有正反饋電阻R2。本實用新型傳感器線圈不與地GND相接，而是與比較器的兩個輸入端相連，比較器的正極輸入端或負極輸入端連接的參考電壓為固定值，參考電壓另外提供，不在0V附近也不在電源附近，遠離電源和地線中的干擾。本實用新型整個電路通過單電源即能實現，干擾小，性能好，結構簡單，適應性強。

技術領域

本實用新型涉及信號處理電路，具體涉及一種線圈式電磁感應傳感器輸出信號的數字化處理電路，適用于如細紗機錠子轉速檢測中傳感器輸出的弱小信號轉換為數字電平信號。

背景技術

電磁感應傳感器以其可靠性高和測量準確的特點，近幾年被廣泛地應用在細紗機錠子轉速檢測系統中。但為了減小傳感器對紡紗的影響，傳感器要遠離鋼絲圈，這使得傳感器輸出信號非常弱小。對弱小信號的數字化處理是細紗機錠子轉速檢測系統的主要技術之一。由于傳感器輸出信號弱小，一般要經過多級放大、濾波、最后用比較器數字化，還需要使用雙極性電源，造成電路復雜、成本高。另一種方法是使用比較器，如專利CN201320378930.1，比較器的兩輸入端電壓都是相對于地而言的，參考電壓只能在信號強度范圍內設置門檻以過濾干擾，但信號很小，所以門檻電壓也只能很小，使參考電壓不能遠離0V。以上這兩種方案，傳感器和信號處理電路在電路原理上都直接與地線相連，容易產生地線干擾。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對上述現有技術中線圈式電磁感應傳感器輸出信號弱小，不能可靠轉換為數字電平信號的問題，提供一種線圈式電磁感應傳感器輸出信號的數字化處理電路，整個電路通過單電源即能夠實現，干擾小，性能好，結構簡單，適應性強。

為了實現上述目的，本實用新型有如下的技術方案：

一種線圈式電磁感應傳感器輸出信號的數字化處理電路，其特征在于：包括設置在傳感器線圈與待測對象之間的感應磁鐵，傳感器線圈的兩端連接比較器的正負兩極輸入端，比較器的正極輸入電路或負極輸入電路上設置有RC濾波電路，且比較器的正極輸入端與比較器的輸出端通過電路直接連接，并在該連接電路上設置有正反饋電阻R2；當比較器的負極輸入端加載參考電壓Vref時，數字化處理電路構成正向遲滯比較器，當比較器的正極輸入端加載參考電壓Vref時，數字化處理電路構成反向遲滯比較器。

所述的RC濾波電路包括濾波電阻R1和濾波電容C2，濾波電阻R1串聯在比較器的正極輸入電路或負極輸入電路上，濾波電容C2并聯在比較器的正極輸入電路與負極輸入電路之間；按照傳感器線圈到比較器的方向，濾波電容C2連接在濾波電阻R1后方的電路上。

所述的濾波電阻R1包含了傳感器線圈的內阻。

所述比較器的正極輸入電路和負極輸入電路之間連接二級濾波電路，二級濾波電路包括串聯在一起的二級濾波電阻R3和二級濾波電容C1，所述二級濾波電路的兩端分別連接在濾波電阻R1和濾波電容C2之間的比較器正極輸入電路和負極輸入電路上。

所述比較器的正極輸入電路或負極輸入電路上設置跟隨器；

跟隨器的輸出端經過跟隨器輸出濾波電路再連接至比較器正極輸入端，所述的跟隨器輸出濾波電路包括連接在跟隨器輸出端與比較器正極輸入端之間的跟隨器輸出電阻R4，以及并聯在跟隨器輸出電路與比較器負極輸入電路之間的跟隨器輸出電容C3。

所述跟隨器的正極輸入端與RC濾波電路的輸出端連接，正反饋電阻R2與跟隨器輸出電阻R4和跟隨器輸出電容C3存在公共端，將該公共端連接至比較器的正極輸入端。

使所述的跟隨器輸出電容C3連接在跟隨器輸出端與比較器正極輸入端之間，使所述的跟隨器輸出電阻R4并聯在跟隨器輸出電路與比較器負極輸入電路之間。