[实用新型]一种高精度灌浆数据采集电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高精度灌浆数据采集电路，属于电子电路领域。

背景技术

在灌浆施工中，为了提高工作效率和工程质量，需要测量记录控制灌浆压力、流量、密度等数据。在测量数据过程中，(压力、流量、密度)传感器输出的信号往往较弱，而且其中还包含工频、静电和电磁耦合等共模干扰，因而必须对传感器输出的模拟信号进行放大滤波，使模拟量适合于模数转换器的电压转换范围，再送给中央处理器记录处理控制。因此要求放大电路具有很高的共模抑制比以及高增益、低噪声和高输入阻抗，滤波电路具有精确的大时间常数，抑制二次及多次谐波，以获得准确有效的数据。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种高精度灌浆数据采集电路，包括差动放大电路，具有高输入阻抗、高共模抑制比和开环增益，对微小的差模电压很敏感，并适用于测量远距离传输过来的信号，可以很好的放大传感器送过来的微弱的模拟信号，同时有效的抑制噪声，系统简单，成本低。同时，包括一阶开关电容滤波电路，相对于通用的RC低通滤波电路，用一个接地电容C1和用作开关的漏源两极可互换的增强型MOSFET T1、T2代替输入电阻，可以获得精确的大时间常数，抑制二次及多次谐波，极大的提高了采集数据的精确度。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种高精度灌浆数据采集电路，包括依次连接的灌浆作业工地上的传感器、放大电路、滤波电路、模数转换电路和中央处理器。所述放大电路为差动放大电路，包括三个运算放大器A1、A2和A3，运算放大器A1、A2组成同相并联差动运算放大器，运算放大器A1的同相输入端连接传感器的信号输出端，运算放大器A2的输入端接地，同相并联差动运算放大器的输出端连接运算放大器A3，运算放大器A3作为差动跟随器。所述滤波电路为一阶开关电容滤波电路，包括两个用作开关的漏源两极可互换的增强型MOSFET T1、T2、两个接地电容C1、C2和一个电压跟随器A4；MOSFET T1、接地电容C1、MOSFET T2、接地电容C2、电压跟随器A4依次连接。

有益效果

本实用新型的高精度灌浆数据采集电路，包括差动放大电路，具有高输入阻抗、高共模抑制比和开环增益，对微小的差模电压很敏感，并适用于测量远距离传输过来的信号，可以很好的放大传感器送过来的微弱的模拟信号，同时有效的抑制噪声，系统简单，成本低。同时，滤波电路为一阶开关电容滤波电路，相对于通用的RC低通滤波电路，用一个接地电容C1和用作开关的漏源两极可互换的增强型MOSFET T1、T2代替输入电阻，可以获得精确的大时间常数，抑制二次及多次谐波，极大的提高了采集数据的精确度。

附图说明

图1为本实用新型高精度灌浆数据采集电路的总体原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图1所示，一种高精度灌浆数据采集电路，包括依次连接的灌浆作业工地上的传感器、放大电路、滤波电路、模数转换电路和中央处理器。

放大电路为差动放大电路，包括三个运算放大器A1、A2和A3，运算放大器A1、A2组成同相并联差动运算放大器，运算放大器A1的同相输入端连接传感器的信号输出端，运算放大器A2的输入端接地，同相并联差动运算放大器的输出端连接运算放大器A3，运算放大器A3作为差动跟随器。三个运算放大器A1、A2和A3可以采用ad公司生产的通用仪器仪表单片放大器ad522，ad522主要可用于恶劣环境下要求进行高精度数据采集的场合，具有低电压漂移、低非线性、高共模抑制比、低噪声、低失调电压等特点。差动放大电路采用对称电路结构，且传感器送过来的信号直接加入到输入端上，从而有较强的抑制共模信号的能力，并且具有高输入阻抗、高共模抑制比和开环增益，可以很好的放大传感器送过来的微弱的模拟信号，同时外加反馈回路、输入回路和输出回路的电阻Rf、Rf1、Rf2、Rw、R、R1，放大电路的放大倍数为：通过调节电阻Rw的大小可以调整放大倍数，同时有效的抑制噪声，系统简单，成本低。

本实用新型中滤波电路为一阶开关电容滤波电路，包括两个用作开关的漏源两极可互换的增强型MOSFET T1、T2、两个接地电容C1、C2和一个电压跟随器A4，MOSFET T1、接地电容C1、MOSFET T2、接地电容C2、电压跟随器A4依次连接。电压跟随器A4将滤波电路与负载进行了很好的隔离，输入阻抗高、输出阻抗低，因而具有很强的带负载能力。本一阶开关电容滤波电路相对于通用的RC低通滤波电路，用一个接地电容C1和用作开关的漏源两极可互换的增强型MOSFET T1、T2代替输入电阻R，开关电容滤波电路在每个时钟周期对输入信号取样一次。影响滤波器频率响应的时间常数取决于时钟周期和电容比值C2/C1,在RC滤波电路中，要求有较大的电容和精确的RC时间常数，在芯片上制造集成组件难度较大，甚至不可能，在MOS工艺中，电容比值的精度可以控制在0.1％以内，因而，利用MOS器件在速度、集成度、相对精度控制和微功耗等方面的独特优势，可以减少模块尺寸，同时获得精确的大时间常数，抑制二次及多次谐波，极大的提高了采集数据的精确度。