[实用新型]矿用传感器信号分离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及信号传输装置，特别是涉及一种传感器信号处理装置。

背景技术

目前，矿用传感器的信号输出制式已有相应行标规范，大致分为电流型信号，频率型信号，数字型信号。一般生产厂家会选择其中一种作为设备产品的输入或输出信号的制式，由此产生不同厂家生产出的设备，并不能完全相互兼容的问题。此外在信号的产生与识别上，厂家并没有统一的规范，即使用同一种信号制式，仍会有接收不到信号的情况发生，这就需要对输出的信号进行处理。频率型信号，是大多数矿用传感器输出信号采用的制式，产生容易，识别简单，多路上传信号时对附加电路要求低，或者不用附加电路，也是目前煤矿模拟量传输中使用最多的信号制式。

对频率型信号的传输与转换，实现不同矿用设备采用不同信号输入输出制式时相互之间的通信，以及实现信号的多路上传，是目前煤矿传感器亟待解决的新问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种矿用传感器信号分离器用于解决上述技术问题。

本实用新型矿用传感器信号分离器，包括频率输入电路、第一电压跟随电路、频压转化电路、第二电压跟随电路、减法电路、V-I电路、第一频率输出电路、第二频率输出电路；

频率输入电路的信号输出端连接第一电压跟随电路的信号输入端，第一电压跟随电路的信号输出端连接第一频率输出电路的信号输入端、第二频率输出电路的信号输入端、频压转化电路的信号输入端，频压转化电路的信号输出端连接第二电压跟随电路的信号输入端，第二电压跟随电路的信号输出端连接减法电路的信号输入端，减法电路的信号输出端连接V-I电路的信号输入端；

频率输入电路用于将输入的频率信号进行反向放大，将频率信号的幅值提高；

第一电压跟随电路用于减小频率信号的输出电阻，提高驱动能力，保证与后续多路频率信号的接收电路的对接；

频压转化电路用于将接收的频率信号转化成电压信号；

第二电压跟随电路用于减小电压信号的输出电阻；

减法电路用于将第二电压跟随电路输出的电压处理成适于V-I电路处理的的电压值；

V-I电路用于将接收的电压信号转化成电流信号，并最终输出；

第一频率输出电路、第二频率输出电路用于放大接收的频率信号，同时减小输出电阻。

所述频率输入电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、第一三极管构成频率输入电路，第一三极管的基极串联电阻R2、电阻R1后接地，第一三极管的发射机接地，第一三极管的集电极经电阻R3接电源VDD。

所述频压转化电路包括电容C1、电容C2、电容C3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、第一变阻器、频压转化芯片；频压转化芯片第一引脚经电容C2接地，电阻R7并联在电容C2两端，频压转化芯片第二引脚经第一变阻器接地，频压转化芯片第三引脚、第四引脚接地，频压转化芯片第五引脚经电阻R6接电源VDD，频压转化芯片第五引脚经电容C3接地，频压转化芯片第六引脚经电阻R4接电源VDD，频压转化芯片第七引脚经电阻R5接电源VDD，频压转化芯片第八引脚接电源VDD；频压转化芯片第六引脚接电容C1的一端。

所述减法电路包括第一运算放大器、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11，第一运算放大器同相输入端经电阻R9接VDD，第一运算放大器同相输入端经电阻R11接地，第一运算放大器反向输入端、输出端之间接电阻R10；第一运算放大器反向输入端接电阻R8的一端。

所述V-I电路包括第二运算放大器、电阻R12、电阻R13、第二变阻器、第二三极管、第一二极管，第二运算放大器反向输入端接第二三极管的发射极，第二运算放大器输出端串联电阻R12后接第二三极管的基极，第二三极管的集电极接第一二极管的正极，第二三极管的发射极依次串联第二变阻器、电阻R13后接电源VDD。

所述第一频率输出电路包括电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、第三三极管、第四三极管、第二二极管，第三三极管发射机接地，第三三极管集电极串联电阻R15后接电源VDD，第三三极管集电极串联电阻R16后接第四三极管基极，第四三极管发射极接电源VDD，第四三极管集电极串联电阻R17后接第二二极管的正极；第三三极管基极接电阻R14的一端。

所述第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器和第四运算放大器可由型号为LM324的四运放集成器件代替。

所述频压转化芯片的型号为LM331。