[发明专利]一种实时动态重量信号处理电路模块

权利要求书

1.一种实时动态重量信号处理电路模块，其特征在于：包括电源管理电路(1)、信号放大电路(2)、信号滤波电路(3)、电压转电流电路(4)和传感器激励电压电路(5)；其中电源管理电路(1)分别与信号放大电路(2)、信号滤波电路(3)、电压转电流电路(4)和传感器激励电压电路(5)相连接进行供电，信号放大电路(2)、信号滤波电路(3)、电压转电流电路(4)顺次连接并作为传感器动态重量信号的通路。

2.根据权利要求1所述的一种动态实时重量信号处理电路模块，其特征在于：所述电源管理电路(1)包括电源接口CON1、电容C1～C14、电阻R1、二极管D1、发光二极管D2、24V转±15V电源转换模块U1以及稳压芯片U2～U5，电路经电源接口CON1接+24V供电，二极管D1的阳极接+24V电源正极，二极管D1的阴极经钽电容C1与模拟地相连，二极管D1的阴极与24V转±15V电源转换模块U1的输入端VIN脚相连，二极管D1的阴极经电阻R1和发光二极管D2再接模拟地；24V转±15V电源转换模块U1的电源输出端-VO和+VO脚分别输出-15V和+15V电源，并分别通过并联的电容C3、C4以及电容C5、C6接模拟地；稳压芯片U2的输入端Vin脚接+15V电源，输出端Vout脚输出﹢12V电源，输出端Vout脚通过并联的电容C7和C8接模拟地；稳压芯片U2输出的+12V电源接稳压芯片U4的5、7、8脚，稳压芯片U4的输出端1脚和2脚相连接并输出5V电源，并通过并联的电容C11和C12接模拟地，同时稳压芯片U4的1脚和2脚通过电容C2连接到3脚，稳压芯片U4的4脚接模拟地；稳压芯片U3的输入端Vin脚接-15V电源，稳压芯片U3的输出端Vout脚输出-12V电源并通过并联的电容C9和C10接模拟地；稳压芯片U5的输入端Vin脚接-12V电源，U5的输出端Vout脚输出-5V电源并通过并联的电容C13和C14接模拟地；

所述的信号放大电路(2)包括接口CON2和接口CON3、运算放大器芯片U6和U7、电位器VR1和VR2、电阻R2～R6和电容C15～C22，动态重量信号由接口CON2接入电路，接口CON2的两个脚分别与运算放大器芯片U6的输入端5脚和4脚相连；运算放大器芯片U6的2脚依次经过电阻R2、电位器VR1和自身的15脚相连；运算放大器芯片U6的10脚接模拟地，运算放大器芯片U6的电源引脚13脚和7脚分别接+12V和-12V电源，并分别经过并联的电容C15、C16以及电容C17、C18接模拟地；

运算放大器芯片U6的11脚和12脚相连，并经过电阻R5与运算放大器芯片U7的反向输入端2脚相连，运算放大器芯片U7的3脚经过电阻R6接模拟地，运算放大器芯片U7的7脚和4脚分别接+12V和-12V电源，并分别经过并联电容C19、C20以及C21、C22接模拟地；电阻R3的一端和电位器VR2的公共脚相连，电位器VR2两端分别连接模拟地和+5V电源，电阻R3的另一端和运算放大器芯片U7的2脚相连，运算放大器芯片U7的2脚通过电阻R4和自身的6脚相连，运算放大器芯片U7的6脚作为信号放大电路的输出脚，通过与接口CON3相连输出放大后的信号，将输出信号连接至信号滤波电路(3)；

所述的信号滤波电路(3)包括接口CON4、低通滤波器芯片U8、电阻R7和R8以及电容C23～C27，接口CON4的两端分别与低通滤波器芯片U8的Fout脚和模拟地连接，低通滤波器芯片U8的CLKR脚、VCC-脚、AGND脚和VCC+脚为电源引脚，其中LS脚和VCC脚接-5V电源并经过并联的电容C24和C25接模拟地，VCC+脚接+5V电源并经过并联的电容C26和C27接模拟地，AGND脚接模拟地；通滤波器芯片U8的CLKIN脚通过电容C23接数字地，并通过电阻R8和电位器VR3和自身的CLKR脚连接，模拟地和数字地之间通过电阻R7相连接，低通滤波器芯片U8的Fin脚接来自信号放大电路(2)的输出信号，经过低通滤波处理后在Fout脚输出滤波后的信号并通过接口CON4输出；

所述的电压转电流电路(4)包括接口CON5、压流转换芯片U9、三极管Q1、场效应管Q2、电阻R9～R18以及电容C28～C31，压流转换芯片U9的VSP脚和GND脚为电源引脚，VSP脚接+24V电源并经过并联的电容C30和C31接模拟地，GND脚接模拟地；压流转换芯片U9的VIN脚为信号输入端，经过下拉电阻R18接模拟地，同时与电阻R16和电阻R17的一端相连，电阻R16和电阻R17的另一端分别接来自信号滤波电路(3)的输出信号和压流转换芯片U9自身REGF脚的参考电压；压流转换芯片U9的SET脚依次通过电阻R13和电阻R14接模拟地，压流转换芯片U9的REGS脚通过电阻R11接模拟地，压流转换芯片U9的REGF脚通过电阻R12和自身的REGS脚相连，REGF脚通过电容C29接模拟地；压流转换芯片U9的OD脚通过电阻R10接模拟地，压流转换芯片U9的PAD脚直接接模拟地；压流转换芯片U9的IS脚和VG脚分别接三极管Q1的发射极和集电极，三极管Q1的发射极通过电阻R9和基极相连，场效应管Q2的源极和三极管Q1的基极相连，场效应管Q2栅极与三极管Q1的集电极相连，场效应管Q2的漏极接电阻R15后作为电流信号输出端，并通过电容C28接模拟地，电阻R15接接口CON5并输出电流信号。

3.根据权利要求1所述的一种动态实时重量信号处理电路模块，其特征在于：所述的传感器激励电压电路(5)包括接口CON6、稳压芯片U10、电位器VR4和VR5、电阻R19以及电容C32～C35，稳压芯片U10的GND脚和两个IN脚是电源引脚，4脚接模拟地，两个IN脚接+12V并经过并联的电容C34和C35接模拟地；稳压芯片U10的两个OUT脚相连后分别接电位器VR4和电位器VR5的公共端，单刀双掷开关S1的两个固定端接电位器VR4和电位器VR5的一端，单刀双掷开关S1的活动端经过电阻R19接模拟地；稳压芯片U10的ADJ脚通过电阻R19接模拟地，电位器VR4和VR5的公共端输出传感器激励电压并接接口CON6，并经过并联的电容C32和C33接模拟地。