[发明专利]一种在ICP恒流源电路中实现多路信号输出的专用转接装置

说明书

一种在ICP恒流源电路中实现多路信号输出的专用转接装置，包括隔直电路、RC高通滤波电路、射随电路和反向输入保护电路；隔直电路采用电容C1串联在输入信号接口与输出信号接口之间，用于滤去ICP传感器采集的信号中的直流电压，得到传感器交变电压信号；RC高通滤波电路包括电阻R2和电容C1，电阻R2串联在信号输出端前与地连接部位之间，用于防止信号电路与地之间存在的电压差，电容C1设置信号的滤波频率；射随电路用于对ICP传感器采集的信号电流进行增强；反向输入保护电路用于输出短路时的保护。本发明针对ICP传感器输出的一路模拟信号转为多路电压信号输出，且不影响原电路信号，输出电路出现短路、ICP供电等异常情况时不对原电路产生影响。

技术领域

本发明涉及ICP传感器信号传输领域，具体涉及一种在ICP恒流源电路中实现多路信号输出的专用转接装置。

背景技术

随着传感器技术的普遍应用，尤其是ICP或者IEPE传感器的普遍使用，使用大量传感器及配套数据采集进行机械设备或系统运行状态监测已成为行业常态。ICP或者IEPE传感器需要数据采集分析系统进行恒流源供电，一般是单路信号对应单独的数据采集分析系统，传感器信号利用率相对较低。将一路ICP传感器信号转成多路电压信号输出，供不同的数据采集分析系统采集，实现不同的分析需求，是目前提高传感器信号利用率而需要解决的技术问题。尤其对于固化在大型结构中的振动噪声监测系统，为获取ICP传感器信号，需要在不影响监测系统正常使用的前提下，进行传感器原始数据的多路采集，因此极有必要设计一种专用的转接设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有传感器信号利用率相对较低的不足，提供一种在ICP恒流源电路中实现多路信号输出的专用转接装置，针对ICP传感器输出的一路模拟信号转为多路电压信号输出，且不影响原电路信号，输出电路出现短路、ICP供电等异常情况时不对原电路产生影响，实现不同数据采集分析系统对同一路ICP传感器信号采集分析的需求，同时满足一定的精度和系统安全性要求。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种在ICP恒流源电路中实现多路信号输出的专用转接装置，设置有电源接口、输入信号接口、输出信号接口和信号多路输出装置模块，输入信号接口接在ICP传感器的输出端，输出信号接口并联设置多路接口供不同的数据采集分析系统连接(ICP恒流源电路包括ICP传感器、第一数据采集分析系统，其他数据采集设备是相对第一数据采集分析系统而言)，所述信号多路输出装置模块包括隔直电路、RC高通滤波电路、射随电路和反向输入保护电路；

所述隔直电路采用电容C1串联在输入信号接口(信号输入端)与输出信号接口(信号输出端)之间，用于滤去ICP传感器采集的信号中的直流电压，得到传感器交变电压信号(从而准确采集ICP传感器信号)；

所述RC高通滤波电路包括电阻R2和电容C1，电阻R2串联在信号输出端前与地连接部位之间，用于防止信号电路与地之间存在的电压差，电容C1设置信号的滤波频率，RC高通滤波电路的截止频率为1/2πR2C1(根据测试所需设定R2和C1值来调整电路截止频率)；

所述射随电路包括运算放大器OPA140，用于对ICP传感器采集的信号电流进行增强；

所述反向输入保护电路用于输出短路时的保护，包括：电容C1、运算放大器OPA140(当专用转接装置输出端出现短路情况时，通过运算放大器OPA140及电容C1的隔断，对输入端电路提供保护)。

按上述方案，还包括防误动作电路，防误动作电路包括两个稳压二极管，两个稳压二极管反向串接在输出信号接口与地之间(两个稳压二极管均为25V输入，5V稳压二极管，对于输出信号误动作，导致输出端变成24VDC输入，由两个稳压二极管组成防误动作电路，因此，加在运算放大器输出端的电压不会超过5V，而运算放大器的供电是正负15V，其输出端是可以承受电压不小于15V)。