[實(shí)用新型]一種提高計(jì)數(shù)效率的低噪聲脈沖信號(hào)檢測(cè)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202121084047.2
• 申請(qǐng)日: 2021-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN215297504U
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊小玲;胡佳琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R29/02
• 分類號(hào): G01R29/02
• 代理公司: 西安眾和至成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61249
• 代理人: 強(qiáng)宏超

本實(shí)用新型公開了一種提高計(jì)數(shù)效率的低噪聲脈沖信號(hào)檢測(cè)電路，包括電源模塊，脈沖調(diào)理模塊和脈沖甄別成形模塊；其中：電源模塊內(nèi)部包括DC/DC開關(guān)電源、LDO線性穩(wěn)壓器、電源濾波器；脈沖調(diào)理模塊內(nèi)部包括放大器、濾波器；脈沖甄別成形模塊包括閾值甄別器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器；本實(shí)用新型具有高的電源轉(zhuǎn)換效率，降低了電源功耗及電路中的噪聲，減少有效小脈沖被噪聲的湮沒，有效的抑制脈沖波形中的振蕩而引發(fā)誤計(jì)數(shù)，將閾值甄別器輸出的方波展寬并固定為能被計(jì)數(shù)模塊識(shí)別調(diào)制脈沖，有效提高了脈沖計(jì)數(shù)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種脈沖信號(hào)檢測(cè)電路，具體涉及一種提高計(jì)數(shù)效率的低噪聲脈沖信號(hào)檢測(cè)電路。

背景技術(shù)

信號(hào)檢測(cè)與測(cè)量系統(tǒng)通常包含傳感器及相應(yīng)的電子學(xué)信號(hào)檢測(cè)電路。傳感器作為一種檢測(cè)裝置，接收被測(cè)量的有效信息，最終將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行輸出。其中許多類型的傳感器(如：脈沖型光電傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、核輻射傳感器、壓力傳感器等)其輸出的電信號(hào)為不同強(qiáng)度的電壓脈沖信號(hào)，并對(duì)輸出脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)操作。對(duì)于此類脈沖型傳感器，電子學(xué)信號(hào)檢測(cè)電路則是接收傳感器輸出的電脈沖信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行放大、濾波、甄別成形等處理后送入處理器中進(jìn)行運(yùn)算，盡可能不失真的保持傳感器輸出信號(hào)所攜帶的被測(cè)信息。脈沖計(jì)數(shù)型傳感器的信號(hào)檢測(cè)電路通常由電源模塊、脈沖放大濾波模塊、脈沖甄別成形模塊及脈沖計(jì)數(shù)模塊，其性能極大的影響著傳感器的準(zhǔn)確性和可靠性。

目前，對(duì)于傳感器輸出不同強(qiáng)度的脈沖信號(hào)，信號(hào)檢測(cè)電路在應(yīng)用過程中通常會(huì)發(fā)現(xiàn)脈沖計(jì)數(shù)模塊漏數(shù)的情況，使其計(jì)數(shù)效率有所降低。常見的信號(hào)檢測(cè)電路在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程中大多存在以下缺點(diǎn)或不足：電源模塊將外部輸入電壓通過開關(guān)電源變換后，再經(jīng)過簡(jiǎn)單的電容濾波后便對(duì)模擬電路進(jìn)行供電，導(dǎo)致電路中噪聲較大使得部分有效的脈沖信號(hào)被湮沒而無法計(jì)數(shù)，而直接采用線性電源則增加了電路的功耗；脈沖甄別模塊經(jīng)過簡(jiǎn)單的電平甄別比較后便送入脈沖計(jì)數(shù)模塊，而脈沖計(jì)數(shù)模塊通常對(duì)甄別成形后的脈寬有一定要求，因此在同一甄別電平下脈沖幅度較小的信號(hào)經(jīng)過比較后輸出脈沖寬度亦會(huì)變小，從而會(huì)影響脈沖計(jì)數(shù)效率。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目在于提供一種提高計(jì)數(shù)效率的低噪聲脈沖信號(hào)檢測(cè)電路，有效抑制脈沖波形中的振蕩而引發(fā)誤計(jì)數(shù)，提高計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性及脈沖計(jì)數(shù)效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種提高計(jì)數(shù)效率的低噪聲脈沖信號(hào)檢測(cè)電路，包括電源模塊、脈沖調(diào)理模塊和脈沖甄別成形模塊；

所述電源模塊包括DC/DC開關(guān)電源、LDO線性穩(wěn)壓器和電源濾波器，電源濾波器采用π型LC濾波器；電源模塊用于對(duì)外部直流電源進(jìn)行變換、濾波，將其轉(zhuǎn)換為低噪聲的目標(biāo)電壓值為脈沖調(diào)理模塊及脈沖甄別成形模塊提供電源；

所述脈沖調(diào)理模塊用于接收傳感器輸出的微弱脈沖信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行放大、濾波、增強(qiáng)、轉(zhuǎn)換為高信噪比的電壓脈沖信號(hào)傳輸至后端脈沖甄別成形模塊進(jìn)行甄別；

所述脈沖甄別成形模塊包括閾值甄別器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，閾值甄別器采用滯回比較電路，甄別成形模塊接收脈沖調(diào)理模塊輸出的電壓脈沖信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行滯回甄別并展寬固定為能被計(jì)數(shù)模塊識(shí)別調(diào)制脈沖。

進(jìn)一步，所述脈沖調(diào)理模塊包括放大器和濾波器。

進(jìn)一步，所述DC/DC開關(guān)電源包括DC-DC轉(zhuǎn)換器和并聯(lián)在其輸出端的濾波電容C1。

進(jìn)一步，所述閾值甄別器包括比較器U3和電阻R1和R2，比較器U3基準(zhǔn)電壓輸入端連接電阻R1與電源相連，比較器U3輸出端連接電阻R2后與基準(zhǔn)電壓輸入端連接，電阻R1和R2構(gòu)成比較器U3的反饋網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電壓滯回比較。

進(jìn)一步，所述比較器U3基準(zhǔn)電壓輸入端依次連接電阻R1和調(diào)壓器RP后與電源連接。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：