[发明专利]一种参数型传感器的接口电路

说明书

技术领域

本发明属于仪表和测控技术领域，特别是涉及一种参数型传感器的接口电路。

背景技术

参数型传感器是传统的传感器，在各种各样的非电量测量中被广泛应用。通常的传感器其信号电路是把传感器的参数变化转换成电压信号，然后经过放大和滤波等处理后，由数模转换器转换成计算机可以处理的数字信号。但是这样的电路结构十分复杂，体积也较大，成本极高，抗干扰性能也极差。在应用过程中参数型传感器的参数如电阻、电容、或电感，在测量环境影响下时常要发生改变，因而测量精确度并不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种参数型传感器的接口电路，解决上述难题，以满足电路结构简单，抗干扰性能好，提高测量精度等多方面的需要。

本发明的参数型传感器的接口电路，技术方案是包括传感器、振荡器、分频器、计算机。其传感器与振荡器、分频器、计算机顺序连接。

由于本发明采用了以上的技术方案，因而具有以下优点：

1、以传感器阻抗（电感、电容或电阻）构成振荡器，振荡器的输出信号频率（或周期）与传感器的参数成一一对应的线性单调函数关系，振荡器的输出信号并经过分频器分频后作为参数型传感器接口电路的最后输出信号，因而测量精度高。

2、振荡器的输出经过分频后降低了信号的频率，提高了信号抗干扰的能力和计算机测量信号（周期）的精度。

3、整体结构简单易制造，产品体积小，灵敏度高；且成本低，测量范围广，操作方法简单灵活，市场前景广阔，社会和经济效益显著。

附图说明

图1是本发明的电路原理框图；

图2是图1中一种电感式振荡器的电路原理示意图；

图3是图1中一种电容式振荡器的电路原理示意图；

图4是图1中一种电阻式振荡器与分频器的电路原理示意图；

图中：1-传感器2-振荡器3-分频器4-计算机5-反相器

具体实施方式

在图1中参数型传感器的接口电路，由传感器1、振荡器2、分频器3、计算机（微处理器）4构成，其传感器1与振荡器2、分频器3、计算机4顺序对应连接。

其中传感器1用于采集各种非电量测量参数的信号，传感器1本身可为电感式、电容式或电阻式传感器。

振荡器2用于产生振荡的输出信号频率（或周期）与传感器1的参数形成一一对应的线性单调函数关系，其可采用电感、电容或电阻构成振荡器。

分频器3用于振荡器2的输出信号经过分频后，作为参数型传感器接口电路的最后输出信号。分频器3可采用74HC4060或其它型号。

计算机4用于将分频器3输入的测量频率或周期的信号，经识别、分类、进行处理，即可得到非电量测量参数信号的精确测量值。

本发明的电感式振荡器电路，其振荡器由晶体三极管T1、晶体三极管T2、电感LX、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、构成，电子线路原理如附图2所示。

本发明的电容式振荡器电路，振荡器由电容传感器Cx、反相器5、电阻R构成，电子线路原理如附图3所示。本实施例中利用反相器5使信号相位反相，来形成振荡电路。其反相器5可采用74HC68，或其它型号。

本发明的电阻式振荡器与分频器电路，由电阻式传感器Rx、电阻Rs、电容Cx及分频器74HC4060集成模块构成，电子线路原理如附图4所示。

为了适应多种控制和调节的需要，也可将电阻式传感器Rx，置换为固定电阻器，而将电容Cx置换成电容式传感器，同样也可达到本实施例的作用、功能和效果。

由上所述，本发明在实际工作时，首先由传感器1输入被测的非电量测量参数信号。接着由振荡器2产生振荡，由于振荡器2的输出信号周期与传感器参数（电感、电容或电阻）的变化成正比，即振荡器的输出信号周期与被测非电量参数的变化成正比，因而可以得到良好的线性关系。振荡器2的输出信号经分频器3分频后，降低了信号的频率，拓展了信号周期，在采用同样的时钟脉冲测量N分频后的信号周期，就可以提高精度倍。最后经分频器3分频后的信号，由计算机4进行处理，即可得到非电量测量参数信号的精确测量值。