传感器信号处理电路.pdf

传感器信号处理电路
    本发明涉及一种传感器信号处理电路。

    在自动检测和控制装置中，一般都是采用传感器采集信号，经信号处理后，再由控制单元进行数据分析及实施控制，其中的传感器信号处理电路会直接影响采集信号的精度，尤其是对于那些工作环境恶劣、存在电源干扰的装置而言，在传感器的脉冲信号中会串入大量的干扰信号，影响采集信号的精度，干扰信号甚至有可能对控制单元形成冲击，造成电路故障。例如，本申请人最新研制的“出租车税控计价器”，是安装在出租车上使用的，工作环境十分恶劣，汽车在运行时存在较大的震动，电源的抖动也很大，出租车传感器的脉冲信号中会串入大量的高频、高压干扰信号，影响到计价器的计量精度；同时这些干扰信号有可能冲击计价器内的集成电路，造成计价器不可恢复性损坏。此外，对于有些自控装置存在不同电源之间的信号传输，其传感器脉冲信号也容易受不同电源的干扰。

    本发明的目的在于为自动检测和控制装置提供一种可消除各种电源干扰、电路结构简单、实用性强的传感器信号处理电路，从而可以保证传感器脉冲信号的质量，保护电路不因电源干扰而损坏。

    本发明的技术方案如下：本发明联接在传感器与传感器脉冲信号后级采集电路之间，它是由电源、光电耦合管D1、电容C1和C2、电阻R1和R2组成，其中，电容C1串接在传感器工作电源与传感器脉冲信号输入端之间，并与D1之发射管并联：在电源与地之间依序串接有D1的光电开关管和电阻R1，R2和C2的串联回路与R1并联。

    本发明中的R2与C2之接点联接一反向器D2，该反向器D2的输出端为传感器脉冲信号输出端。

    本发明主要用于传感器脉冲信号采集的前级处理，主要作用是对传感器脉冲信号进行隔离、滤波、整形，向后级采集电路提供干净、理想的TTL电平脉冲信号；信号经光电耦合管隔离，具有隔离干扰、保护后级电路的作用。本发明可消除各种电源干扰的不良影响，电路结构简单，实用性强，从而可以保证传感器脉冲信号地质量，保护电路不因电源干扰而损坏或影响正常工作。本发明适用于电源环境恶劣，不同电源之间的信号传输的地方。本发明应用于“出租车税控计价器”，可以消除来自出租车的各种电源干扰，保证其传感器脉冲信号的质量，保护该计价器正常工作且不受损坏。

    以下结合附图进一步说明本发明。

    图1是本发明的电路结构图。

    如图1所示，来自传感器的脉冲信号是从输入端IN输入，该脉冲信号使光电耦合管D1的发射管(即发光二极管)反复导通、截止，致使D1的光电开关管也随之反复导通、截止，在电阻R1上产生一列脉冲信号，其中电容C1用于去除高频干扰。R1上的脉冲信号经过电阻R2、C2阻容滤波滤掉干扰信号后，由D2整形反向后，即可输出干净、标准的TTL波形，从输出端OUT输出给后级进行采集。在出租车税控计价器中，该OUT输出端可直接联接脉冲采集电路之后级的CPU数据采集端口，其输入端IN联接用于测量转速的霍传感器。

    VDD为传感器工作电源，Vcc为脉冲采集电路电源。在实施时，VDD可采用+12伏直流电源，Vcc可采用+5伏直流电源，而由于传感器和本发明采用各自独立的电源，彼此间避免了电源之间的互相干扰，进一步保证了传感器脉冲信号的质量。