[实用新型]用于电阻型压力传感器的信号低噪声采集电路

说明书

本实用新型提出了一种用于电阻型压力传感器的信号低噪声采集电路，包括正弦信号激励源，所述正弦信号激励源的激励信号输出端连接一V‑I转换器输入端以及一幅值检测单元的输入端；所述V‑I转换器输出端连接电阻型压力传感器的激励端，所述电阻型压力传感器信号输出端连接所述幅值检测单元的输入端，所述幅值检测单元对电阻传感器采集的信号进行峰值检测，输出滤波后的压力电信号。该用于电阻型压力传感器的信号低噪声采集电路包含了提供激励信号的正弦激励源以及驱动传感器的V‑I转换器，在检测到压力后，电阻型压力传感器的电阻变化导致输出信号幅度变化，通过幅值检测单元进行解调，降低1/f噪声，得出低噪声、高信噪比的压力信号。

技术领域

本实用新型涉及传感器信号优化领域，具体涉及一种用于电阻型压力传感器的信号低噪声采集电路。

背景技术

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

电阻型压力传感器是一种常用的压力传感器，使用范围较广。但是由于电阻型压力传感器的低频噪声较大，使得传感器在测量变换缓慢或静态压力时性能大大降低。这种低频噪声的主要噪声来源是1/f噪声，因此将压力信号与1/f噪声分离或降低，是实现压力高分辨率检测的重要一环。然而目前这一问题却没有得到很好的解决。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于电阻型压力传感器的信号低噪声采集电路。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种用于电阻型压力传感器的信号低噪声采集电路，包括正弦信号激励源，所述正弦信号激励源的激励信号输出端连接一V-I转换器输入端以及一幅值检测单元的输入端；所述V-I转换器输出端连接电阻型压力传感器的激励端，所述电阻型压力传感器信号输出端连接所述幅值检测单元的输入端，所述幅值检测单元对电阻传感器采集的信号进行峰值检测，输出滤波后的压力电信号。

该用于电阻型压力传感器的信号低噪声采集电路包含了提供激励信号的正弦激励源以及驱动传感器的V-I转换器，在检测到压力后，电阻型压力传感器的电阻变化导致输出信号幅度变化，通过幅值检测单元进行解调，降低1/f噪声，得出低噪声、高信噪比的压力信号。

该用于电阻型压力传感器的信号低噪声采集电路的优选方案，所述幅值检测单元输出端连接一运算放大器的正相端，该运算放大器的反相端连接一滑变电阻，该运算放大器的输出端输出放大的压力电信号。

该用于电阻型压力传感器的信号低噪声采集电路的优选方案，所述幅值检测单元包括前置放大器、乘法器和低通滤波器；

所述电阻型压力传感器信号输出端连接所述前置放大器输入端，所述前置放大器输出端连接所述乘法器一输入端，所述正弦信号激励源的激励信号输出端连接所述乘法器的另一输入端，所述乘法器的输出端连接所述低通滤波器的输入端，所述低通滤波器输出滤波后的压力电信号。

电阻型压力传感器在激励信号下的响应电压，将激励信号作为参考信号，这两路信号通过乘法器后得到的信号中包含直流分量与二倍频分量，将其输入低通滤波器，低频噪声分量占比较大的1/f噪声即被降低，实现了高信噪比信号的获取。

该用于电阻型压力传感器的信号低噪声采集电路的优选方案，所述正弦信号激励源包括信号激励芯片模组以及与该信号激励芯片模组的激励信号输出端连接的低通滤波电路；

所述信号激励芯片模组输出为方波的激励信号，经所述低通滤波电路滤波后输出正弦激励信号。

该用于电阻型压力传感器的信号低噪声采集电路的优选方案，所述前置放大器包括第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器；