一種手持設(shè)備的微弱電信號放大測量電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種手持設(shè)備的微弱電信號放大測量電路，該放大電路由生物傳感器、換能電路、三級放大濾波電路、信號整形電路、電壓測量電路、微處理器和電源模塊組成，生物傳感器的信號依次經(jīng)過換能電路、放大濾波電路和信號整形電路，然后通過電壓測量電路進(jìn)行測量，最后的結(jié)果由微處理器記錄，所述的三級放大濾波電路是基于運(yùn)算放大器ICL7650S芯片設(shè)計(jì)，該電路包括3個放大濾波電路單元U1、U2和U3；該微弱生物電信號放大測量電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，采用了信號隔離與濾波技術(shù)，提高了微弱電信號在調(diào)理過程中的抗干擾能力，便于記錄和采集微弱電信號。
【專利說明】—種手持設(shè)備的微弱電信號放大測量電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種手持設(shè)備的微弱電信號放大測量電路。

【背景技術(shù)】
[0002]人體內(nèi)的生物電信號都非常微弱，對如此微弱的電信號的放大及處理是很困難的，如運(yùn)算放大器的零漂、噪聲、外界干擾、信道的傳輸?shù)龋紝?yán)重地影響著信號的保真與提取。因此對微弱電信號的放大，抗干擾技術(shù)的好壞是成功與否的關(guān)鍵。微弱電信號的檢測在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程和科學(xué)技術(shù)研究中應(yīng)用很廣，在非接觸和無損的微弱電信號測量技術(shù)中它通過測量反射或透射偏振光相對于入射光偏振狀態(tài)的改變來準(zhǔn)確計(jì)算待測樣品的各種光電學(xué)性質(zhì)，為了對偏振狀態(tài)進(jìn)行高精確測量要求檢測裝置不但具有較高的測量分辨率更要具有較高的測量復(fù)現(xiàn)性，排除各種不同類型噪聲的干擾以保證高精確測量的可靠性。微生物電信號檢測技術(shù)是微生物與電子學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興的檢測技術(shù)，它主要利用電子技術(shù)對微弱生物信號進(jìn)行檢測，并進(jìn)一步傳遞、儲存、控制、計(jì)算和顯示。
[0003]這些傳感器輸出的信號一般都為微弱信號，要想全面的了解這些輸出信號信息，需要將微弱的電信號進(jìn)行放大處理，為后續(xù)的數(shù)據(jù)采集與開發(fā)提供研究依據(jù)。因此，微弱檢測信號技術(shù)是非常重要的關(guān)鍵技術(shù)，微弱信號檢測的目的是從強(qiáng)噪聲中提取有用信號，同時提高檢測系統(tǒng)輸出信號的信噪比。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種手持設(shè)備的微弱電信號放大測量電路，本實(shí)用新型的能夠?qū)崿F(xiàn)對微弱電信號進(jìn)行放大處理，采用了信號隔離與濾波技術(shù)，提高了微弱電信號在調(diào)理過程中的抗干擾能力，便于記錄和采集微弱電信號。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)解決方案:
[0006]一種手持設(shè)備的微弱電信號放大測量電路，其特征在于，由生物傳感器、換能電路、三級放大濾波電路、信號整形電路、電壓測量電路、微處理器和電源模塊組成；生物傳感器產(chǎn)生的信號依次經(jīng)過換能電路、三級放大濾波電路和信號整形電路，通過電壓測量電路進(jìn)行檢測，測量所得結(jié)果由微處理器記錄；所述的換能電路接在生物傳感器與三級放大濾波電路之間；所述的信號整形電路接在三級放大濾波電路和電壓測量電路之間；所述的電壓測量電路接在信號整形電路與微處理器之間；所述的電源模塊與上述各個電路模塊相連，為其提供穩(wěn)定的+5V電壓；所述的三級放大濾波電路包括3個放大濾波電路單元U1、U2和U3，該濾波放大電路單元均采用超級運(yùn)算放大器ICL7650S芯片作為核心器件；所述的電源模塊采用穩(wěn)壓芯片LM2940為電路提供穩(wěn)定的+5V電源；所述的微處理器采用飛思卡爾XD512高性能芯片。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0008]本實(shí)用新型共由三級放大濾波電路、光電放大轉(zhuǎn)換電路、光纖通訊電路、信號接收電路和電源模塊5部分組成。第一部分由Ul、U2、U3三級放大電路及相應(yīng)濾波電路組成。光電放大轉(zhuǎn)換電路作為第二部分，其功能是在將電信號放大的同時，也起到將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘柕淖饔?。U1、U2、U3、U4均采用ICL7650S芯片，其外部器件的連接為ICL7650S芯片的典型應(yīng)用。工作電壓取用±5V。為提高系統(tǒng)的信噪比，第一級放大倍數(shù)較小，以后放大倍數(shù)逐級遞增。第三部分為光纖通訊線路，其一端連在信號接收電路部分的發(fā)光二極管處，另一端連在信號接收電路。第四部分為信號接收電路，采用光敏接收管接收由光纖傳輸過來的光信號。當(dāng)有光照射光敏接收管時，接收電路中便有電流流過，電流的大小由照射在它上的光強(qiáng)決定，光的強(qiáng)度越大，接收電路中的電流也越大，從而使運(yùn)算放大器輸出的電壓也越高。由于Ul級輸入的微弱電信號的變化,則經(jīng)過U1、U2、U3級放大后再由光纖傳輸給光敏接收管處的光強(qiáng)就會隨之而變，從而使信號接收電路中的運(yùn)放電路輸出的電壓隨之發(fā)生變化。
[0009]該微弱電信號檢測電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，能夠?qū)崿F(xiàn)對微弱生物電信號進(jìn)行放大處理，采用了信號隔離與濾波技術(shù)，提高了微弱電信號在調(diào)理過程中的抗干擾能力，便于記錄和采集微弱電信號。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的解釋說明。
[0011]圖1是微弱電信號放大測量系統(tǒng)的原理圖。
[0012]圖2是放大測量系統(tǒng)中信號整形電路的原理圖。
[0013]

【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1是微弱電信號放大測量系統(tǒng)的原理圖，該放大檢測系統(tǒng)，包括三級放大濾波電路、光電放大轉(zhuǎn)換電路、光纖通訊電路、信號接收電路和電源模塊；輸入信號依次經(jīng)過三級放大濾波電路和光電放大轉(zhuǎn)換電路，通過光纖通訊電路輸送到信號接收電路和微處理器中；所述的三級放大濾波電路與輸入信號相連；所述的電光放大轉(zhuǎn)換電路接在三級放大濾波電路和光纖通訊電路之間；所述的信號接收電路接在光纖通訊電路與微處理器之間；所述的電源模塊與上述各個電路模塊相連，為其提供穩(wěn)定的+5V電壓；所述的三級放大濾波電路包括3個放大濾波電路單元U1、U2和U3，該濾波放大電路單元均采用超級運(yùn)算放大器ICL7650S芯片作為核心器件；所述的電源模塊采用穩(wěn)壓芯片LM2940為電路提供穩(wěn)定的+5V電源；所述的微處理器采用飛思卡爾XD512高性能芯片。
[0015]圖2是放大測量系統(tǒng)中信號整形電路的原理圖，采用型號為UA741的運(yùn)算放大器作為核心芯片，構(gòu)成經(jīng)典的一階有源帶通濾波電路，，左邊的UA741接成電壓跟隨器電路，可以保證被采集的信號不受干擾；右邊的UA741及其周圍的RC組成一個有源帶通濾波器，其功能是只允許符合被檢測條件的諧波信號通過，抑制或急劇衰減通頻帶以外頻率的諧波信號。
[0016]除了上述以外本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員也都能理解到，在此說明和圖示的具體實(shí)施例都可以進(jìn)一步變動結(jié)合。例如，可以將英飛凌高性能微處理器根據(jù)實(shí)際工況更換為其他類型的MCU。
【權(quán)利要求】
1.一種手持設(shè)備的微弱電信號放大測量電路，其特征在于，由生物傳感器、換能電路、三級放大濾波電路、信號整形電路、電壓測量電路、微處理器和電源模塊組成；生物傳感器產(chǎn)生的信號依次經(jīng)過換能電路、三級放大濾波電路和信號整形電路，通過電壓測量電路進(jìn)行檢測，測量所得結(jié)果由微處理器記錄；所述的換能電路接在生物傳感器與三級放大濾波電路之間；所述的信號整形電路接在三級放大濾波電路和電壓測量電路之間；所述的電壓測量電路接在信號整形電路與微處理器之間；所述的電源模塊與上述各個電路模塊相連，為其提供穩(wěn)定的+5V電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的一種手持設(shè)備的微弱電信號放大測量電路，其特征在于，所述的三級放大濾波電路包括3個放大濾波電路單元U1、U2和U3，該濾波放大電路單元均采用超級運(yùn)算放大器ICL7650S芯片作為核心器件。
3.如權(quán)利要求1所述的一種手持設(shè)備的微弱電信號放大測量電路，其特征在于，所述的電源模塊采用穩(wěn)壓芯片LM2940為電路提供穩(wěn)定的+5V電源。
4.如權(quán)利要求1所述的一種手持設(shè)備的微弱電信號放大測量電路，其特征在于，所述的微處理器采用飛思卡爾XD512高性能芯片。
【文檔編號】A61B5/04GK204106000SQ201420510353
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】徐云鵬 申請人:徐云鵬