[实用新型]基于电源隔离的微弱电压信号检测系统

说明书

本实用新型公开了一种基于电源隔离的微弱电压信号检测系统，包括：第一单片机、第二单片机、信号处理模块、相敏检波器、电流传感器；输入信号通过所述信号处理模块进行滤波和交流放大的处理，传输至所述相敏检波器；所述第一单片机向所述相敏检波器提供参考信号；所述输入信号进入所述相敏检波器后，传输至所述电流传感器；所述输入信号通过所述电流传感器将信号幅度放大，通过所述第二单片机显示。本实用新型提供的一种基于电源隔离的微弱电压信号检测系统，提出了基于锁相放大原理结合电磁传感器传输信号的检测装置，以实现前级滤波放大与后级单片机信号采集的电源隔离。

技术领域

本实用新型涉及信号检测领域，具体地说，特别涉及一种基于电源隔离的微弱电压信号检测系统。

背景技术

微弱信号是指深埋在背景噪声中的微弱且有用的信号，随着科学技术的发展，微弱信号愈来愈受到人们的重视。在科学实验和工程实践中，对微弱信号的检测是一种非常重要的技术方法。微弱信号检测系统的主要功能是把混叠在噪音当中的有效信号检测出来，并通过放大等手段得到可以读取的信号。目前有以下几种方式检测微弱信号：

1、微弱振动信号的谐波小波频域提取

小波分析可以对非平稳信号、伴有强噪声的信号检测与分析，但常用的基于二进的小波存在明显的局限性，且在频域具有明显的移相特性。

2、生物芯片扫描微弱信号

根据生物芯片相对激光器及探测器是否移动来对生物芯片进行扫读，有扫描检测和固定检测之分。

扫描检测法灵敏度高，缺点是扫描时间长；固定检测法优点是可移动，部件少，缺点是分辨率及灵敏度低。

3.锁相放大器微弱信号检测

锁相放大器微弱信号检测系统运用正交性原理，去除非选定频率的信号，保留选定频率的信息，因此具有很强的抗噪声能力，目前被广泛应用在各种高精密测量系统中。优点是中心频率稳定，通频带窄，品质因数Q高等，缺点是参数稳定性和灵活性差，需要与微处理器通信时转换电路。

实用新型内容

为了克服电源对该检测电路的影响，本实用新型实施例提供了一种基于电源隔离的微弱电压信号检测系统。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种基于电源隔离的微弱电压信号检测系统，包括：第一单片机、第二单片机、信号处理模块、相敏检波器、电流传感器；

输入信号通过所述信号处理模块进行滤波和交流放大的处理，传输至所述相敏检波器；所述第一单片机向所述相敏检波器提供参考信号；所述输入信号进入所述相敏检波器后，传输至所述电流传感器；所述输入信号通过所述电流传感器将信号幅度放大，通过所述第二单片机显示。

进一步的，所述信号处理模块包括带通滤波器和交流放大器；所述带通滤波器与交流放大器连接，所述输入信号输入通过所述带通滤波器进行滤波处理，通过所述交流放大器进行交流放大处理。

进一步的，所述相敏检波器采用开关元件。

进一步的，所述电流传感器包括功率放大器、变压器以及跟随器；所述功率放大器的输入端为信号通道，用于所述输入信号进入；所述放大器的输出端接入负载，所述负载连接变压器的一端，所述变压器的另一端连接所述跟随器。

进一步的，所述功率放大器采用TDA2030音频功放芯片。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型提供的一种基于电源隔离的微弱电压信号检测系统，提出了基于锁相放大原理结合电磁传感器传输信号的检测装置，以实现前级滤波放大与后级单片机信号采集的电源隔离。

本实用新型利用锁相放大器中的相敏检波器，通过电流传感器的传输信号，既有高信噪比的特性，同时有轻便携带的优点。