[实用新型]一种线圈式电磁感应传感器输出信号的数字化处理电路

说明书

一种线圈式电磁感应传感器输出信号的数字化处理电路，包括设置在传感器线圈与待测对象之间的感应磁铁，传感器线圈的两端连接比较器的正负两极输入端，比较器正极输入电路或负极输入电路上设有RC滤波电路，且比较器的正极输入端与比较器的输出端通过电路直接连接，并在该连接电路上设置有正反馈电阻R2。本实用新型传感器线圈不与地GND相接，而是与比较器的两个输入端相连，比较器的正极输入端或负极输入端连接的参考电压为固定值，参考电压另外提供，不在0V附近也不在电源附近，远离电源和地线中的干扰。本实用新型整个电路通过单电源即能实现，干扰小，性能好，结构简单，适应性强。

技术领域

本实用新型涉及信号处理电路，具体涉及一种线圈式电磁感应传感器输出信号的数字化处理电路，适用于如细纱机锭子转速检测中传感器输出的弱小信号转换为数字电平信号。

背景技术

电磁感应传感器以其可靠性高和测量准确的特点，近几年被广泛地应用在细纱机锭子转速检测系统中。但为了减小传感器对纺纱的影响，传感器要远离钢丝圈，这使得传感器输出信号非常弱小。对弱小信号的数字化处理是细纱机锭子转速检测系统的主要技术之一。由于传感器输出信号弱小，一般要经过多级放大、滤波、最后用比较器数字化，还需要使用双极性电源，造成电路复杂、成本高。另一种方法是使用比较器，如专利CN201320378930.1，比较器的两输入端电压都是相对于地而言的，参考电压只能在信号强度范围内设置门槛以过滤干扰，但信号很小，所以门槛电压也只能很小，使参考电压不能远离0V。以上这两种方案，传感器和信号处理电路在电路原理上都直接与地线相连，容易产生地线干扰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中线圈式电磁感应传感器输出信号弱小，不能可靠转换为数字电平信号的问题，提供一种线圈式电磁感应传感器输出信号的数字化处理电路，整个电路通过单电源即能够实现，干扰小，性能好，结构简单，适应性强。

为了实现上述目的，本实用新型有如下的技术方案：

一种线圈式电磁感应传感器输出信号的数字化处理电路，其特征在于：包括设置在传感器线圈与待测对象之间的感应磁铁，传感器线圈的两端连接比较器的正负两极输入端，比较器的正极输入电路或负极输入电路上设置有RC滤波电路，且比较器的正极输入端与比较器的输出端通过电路直接连接，并在该连接电路上设置有正反馈电阻R2；当比较器的负极输入端加载参考电压Vref时，数字化处理电路构成正向迟滞比较器，当比较器的正极输入端加载参考电压Vref时，数字化处理电路构成反向迟滞比较器。

所述的RC滤波电路包括滤波电阻R1和滤波电容C2，滤波电阻R1串联在比较器的正极输入电路或负极输入电路上，滤波电容C2并联在比较器的正极输入电路与负极输入电路之间；按照传感器线圈到比较器的方向，滤波电容C2连接在滤波电阻R1后方的电路上。

所述的滤波电阻R1包含了传感器线圈的内阻。

所述比较器的正极输入电路和负极输入电路之间连接二级滤波电路，二级滤波电路包括串联在一起的二级滤波电阻R3和二级滤波电容C1，所述二级滤波电路的两端分别连接在滤波电阻R1和滤波电容C2之间的比较器正极输入电路和负极输入电路上。

所述比较器的正极输入电路或负极输入电路上设置跟随器；

跟随器的输出端经过跟随器输出滤波电路再连接至比较器正极输入端，所述的跟随器输出滤波电路包括连接在跟随器输出端与比较器正极输入端之间的跟随器输出电阻R4，以及并联在跟随器输出电路与比较器负极输入电路之间的跟随器输出电容C3。

所述跟随器的正极输入端与RC滤波电路的输出端连接，正反馈电阻R2与跟随器输出电阻R4和跟随器输出电容C3存在公共端，将该公共端连接至比较器的正极输入端。

使所述的跟随器输出电容C3连接在跟随器输出端与比较器正极输入端之间，使所述的跟随器输出电阻R4并联在跟随器输出电路与比较器负极输入电路之间。