本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)領域，特別涉及一種采樣電路及應用該采樣電路的檢測裝置。

背景技術(shù)：

飛機在飛行過程需要隨時掌握飛機油箱里的剩余油量，以保障飛機的安全飛行。

通常飛機的油箱里設有油量傳感器，用于檢測油位并轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號，經(jīng)過濾波處理后輸出至控制器進處理，再輸出顯示裝置，顯示出當前的剩余油量。

現(xiàn)有的濾波采樣電路通常濾波效果較差，難以滿足對飛機的油位檢測的高精度要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提出一種采樣電路，旨在提高濾波效果，提高檢測精度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的采樣電路包括反向放大電路、同向比例放大電路及電壓跟隨電路；所述反向放大電路的輸入端輸入電壓采樣信號，所述反向放大電路的輸出端與所述同向比例放大電路的輸入端連接，所述同向比例放大電路的輸出端與所述電壓跟隨電路的輸入端連接，所述電壓跟隨電路的輸出端輸出經(jīng)濾波處理的電壓采樣信號。

優(yōu)選地，所述采樣電路包括第一濾波電路，所述第一濾波電路包括第一電阻及第一電容，所述第一電阻的第一端與所述反向放大電路的輸出端連接，所述第一電阻的第二端與所述同向比例放大電路的輸入端連接，所述第一電容的第一端與所述第一電阻的第二端連接，所述第一電容的第二端接地。

優(yōu)選地，所述采樣電路包括第二濾波電路，所述第二濾波電路包括第二電阻及第二電容，所述第二電阻的第一端與所述同向比例放大電路的輸出端連接，所述第二電阻的第二端與所述電壓跟隨電路的輸入端連接，所述第二電容的第一端與所述第二電阻的第二端連接，所述第二電容的第二端接地。

優(yōu)選地，所述采樣電路還包括第一模擬開關(guān)及第二模擬開關(guān)，所述第一模擬開關(guān)包括電源端、接地端、信號采集端及信號輸出端，所述第二模擬開關(guān)包括信號采集端、信號輸入端及信號輸出端；所述第一模擬開關(guān)的電源端與電源連接，所述第一模擬開關(guān)的接地端接地；所述第一模擬開關(guān)的信號采集端接收電壓采樣信號，所述第一模擬開關(guān)的信號輸出端將電壓采樣信號輸出至第二模擬開關(guān)的信號輸入端；所述第二模擬開關(guān)的信號采集端接收電壓采樣信號，所述第二模擬開關(guān)的信號輸出端與所述反向放大電路的輸入端連接。

優(yōu)選地，所述反向放大電路包括第一運算放大器、第三電阻及第三電容；所述第一運算放大器的同向輸入端接地，所述第一運算放大器的反向輸入端接收電壓采樣信號，所述第一運算放大器的輸出端與所述同向比例放大電路連接；所述第三電阻的第一端與所述第一運算放大器的反向輸入端連接，所述第三電阻的第二端與所述第一運算放大器的輸出端連接，所述第三電容并聯(lián)于所述第三電阻的第一端和第二端之間。

優(yōu)選地，所述同向比例放大電路包括第二運算放大器、第四電阻及第五電阻；所述第二運算放大器的同向輸入端與所述反向放大電路的輸出端連接，所述第二運算放大器的反向輸入端經(jīng)所述第四電阻接地，所述第五電阻的第一端與所述第二運算放大器的反向輸入端連接，所述第五電阻的第二端與所述第二運算放大器的輸出端連接，所述第二運算放大器的輸出端與所述電壓跟隨電路的輸入端連接。

優(yōu)選地，所述電壓跟隨電路包括第三運算放大器；所述第三運算放大器的同向輸入端與所述同向比例放大電路的輸出端連接，所述第三運算放大器的反向輸入端與所述第三運算放大器的輸出端連接。

優(yōu)選地，所述第一模擬開關(guān)和所述第二模擬開關(guān)為四路雙向模擬開關(guān)。

本發(fā)明還提出一種檢測裝置，所述的檢測裝置包括ad轉(zhuǎn)換電路、處理電路、串口通訊電路及至少一個如上所述的采樣電路，所述采樣電路與所述ad轉(zhuǎn)換電路連接，所述ad轉(zhuǎn)換電路還與所述處理電路連接，所述處理電路還與所述串口通訊電路連接。其中位測量電路包括反向放大電路、同向比例放大電路及電壓跟隨電路；所述反向放大電路的輸入端輸入電壓采樣信號，所述反向放大電路的輸出端與所述同向比例放大電路的輸入端連接，所述同向比例放大電路的輸出端與所述電壓跟隨電路連接，所述電壓跟隨電路的輸出端輸出經(jīng)濾波處理的電壓采樣信號。

優(yōu)選地，所述采樣電路采用模擬電源供電，所述ad轉(zhuǎn)換電路、處理電路及串口通訊電路均采用數(shù)字電源供電。

本發(fā)明技術(shù)方案通過設置反向放大電路、同向比例放大電路及電壓跟隨電路，形成了一種采樣電路。其中所述反向放大電路、同向比例放大電路及電壓跟隨電路依次串聯(lián)，由于電容式傳感器對液位測量時輸出的為負向電壓信號，反向放大電路對電容式傳感器輸出的電壓采樣信號進行反向放大后變?yōu)樾盘栐鰪姷恼螂妷盒盘?，進一步的通過同向比例放大電路將電壓采樣信號調(diào)整到所需的信號強度，實現(xiàn)采樣精度的提升，并進一步通過電壓跟隨電路提高帶負載的能力，實現(xiàn)與負載的阻抗匹配，進一步提高了采樣精度。本發(fā)明技術(shù)方案通過對電壓采樣信號進行多次放大并與負載進行阻抗匹配，實現(xiàn)了采樣精度的提升。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明采樣電路一實施例的功能模塊圖；

圖2為本發(fā)明采樣電路一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明檢測裝置一實施例的功能模塊圖。

附圖標號說明：

本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明，若本發(fā)明實施例中有涉及方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)，則該方向性指示僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。

另外，若本發(fā)明實施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，則該“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎，當技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應當認為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護范圍之內(nèi)。

本發(fā)明提出一種采樣電路。

在本發(fā)明實施例中，如圖1所示，該采樣電路包括反向放大電路100、同向比例放大電路200及電壓跟隨電路300；所述反向放大電路100的輸入端輸入電壓采樣信號，所述反向放大電路100的輸出端與所述同向比例放大電路200的輸入端連接，所述同向比例放大電路200的輸出端與所述電壓跟隨電路300的輸入端連接，所述電壓跟隨電路300的輸出端輸出經(jīng)濾波處理的電壓采樣信號。

需要說明的是，本實施例中，該采樣電路用于對飛機油箱燃油的測量，飛機的油箱中設置有電容式傳感器。電容式傳感器輸出的電壓采樣信號經(jīng)反向放大電路100、同向比例放大電路200及電壓跟隨電路300進處理后輸出。

本發(fā)明技術(shù)方案通過設置反向放大電路100、同向比例放大電路200及電壓跟隨電路300，形成了一種采樣電路。其中所述反向放大電路100、同向比例放大電路200及電壓跟隨電路300依次串聯(lián)，由于電容式傳感器對液位測量時輸出的為負向電壓信號，反向放大電路100對電容式傳感器輸出的電壓采樣信號進行反向放大后變?yōu)樾盘栐鰪姷恼螂妷盒盘?，進一步的通過同向比例放大電路200將電壓采樣信號調(diào)理到所需的信號強度，實現(xiàn)采樣精度的提升，并進一步通過電壓跟隨電路300提高帶負載的能力，實現(xiàn)與負載的阻抗匹配，進一步提高了采樣精度。本發(fā)明技術(shù)方案通過對電壓采樣信號進行多次放大并與負載進行阻抗匹配，實現(xiàn)了采樣精度的提升。

參照圖2，進一步地，所述采樣電路包括第一濾波電路400，所述第一濾波電路400包括第一電阻r1及第一電容c1，所述第一電阻r1的第一端與所述反向放大電路100的輸出端連接，所述第一電阻r1的第二端與所述同向比例放大電路200的輸入端連接，所述第一電容c1的第一端與所述第一電阻r1的第二端連接，所述第一電容c1的第二端接地。

進一步地，所述采樣電路包括第二濾波電路500，所述第二濾波電路500包括第二電阻r2及第二電容c2，所述第二電阻r2的第一端與所述同向比例放大電路200的輸出端連接，所述第二電阻r2的第二端與所述電壓跟隨電路300的輸入端連接，所述第二電容c2的第一端與所述第二電阻r2的第二端連接，所述第二電容c2的第二端接地。

需要說明的是，第一濾波電路400及第二濾波電路500構(gòu)成二級rc濾波電路，有效減少電壓采樣信號中的紋波，降低了紋波的干擾，提高了采樣精度。

進一步地，所述采樣電路還包括第一模擬開關(guān)u1及第二模擬開關(guān)u2，所述第一模擬開關(guān)u1包括電源端、接地端、信號采集端及信號輸出端，所述第二模擬開關(guān)u2包括信號采集端、信號輸入端及信號輸出端；所述第一模擬開關(guān)u1的電源端與電源連接，所述第一模擬開關(guān)u1的接地端接地；所述第一模擬開關(guān)u1的信號采集端接收電壓采樣信號，所述第一模擬開關(guān)u1的信號輸出端將電壓采樣信號輸出至第二模擬開關(guān)u2的信號輸入端；所述第二模擬開關(guān)u2的信號采集端接收電壓采樣信號，所述第二模擬開關(guān)u2的信號輸出端與所述反向放大電路100的輸入端連接。

值得說明的是，本實施例中的第一模擬開關(guān)u1及第二模擬開關(guān)u2均為四路雙向模擬開關(guān)。本實施例中，所述第一模擬開關(guān)u1和所述第二模擬開關(guān)u2為sn74lv4066a，為一種四路雙向模擬開關(guān)。

具體地，所述反向放大電路100包括第一運算放大器u3、第三電阻r3及第三電容c3；所述第一運算放大器u3的同向輸入端接地，所述第一運算放大器u3的反向輸入端接收電壓采樣信號，所述第一運算放大器u3的輸出端與所述同向比例放大電路200連接；所述第三電阻r3的第一端與所述第一運算放大器u3的反向輸入端連接，所述第三電阻r3的第二端與所述第一運算放大器u3的輸出端連接，所述第三電容c3并聯(lián)于所述第三電阻r3的第一端和第二端之間。

具體地，所述同向比例放大電路200包括第二運算放大器u4、第四電阻r4及第五電阻r5；所述第二運算放大器u4的同向輸入端與所述反向放大電路100的輸出端連接，所述第二運算放大器u4的反向輸入端經(jīng)所述第四電阻r4接地，所述第五電阻r5的第一端與所述第二運算放大器u4的反向輸入端連接，所述第五電阻r5的第二端與所述第二運算放大器u4的輸出端連接，所述第二運算放大器u4的輸出端與所述電壓跟隨電路300的輸入端連接。

具體地，所述電壓跟隨電路300包括第三運算放大器u5；所述第三運算放大器u5的同向輸入端與所述同向比例放大電路200的輸出端連接，所述第三運算放大器u5的反向輸入端與所述第三運算放大器u5的輸出端連接。

所述采樣電路還包括第四電容c4，所述第四電容c4的第一端與所述第一運算放大器u1的反向輸入端連接，所述第四電容c4的第二端接地。第四電容c4用于初步濾除電壓采樣信號中的紋波。

參照圖3，本發(fā)明還提出一種檢測裝置，所述的檢測裝置包括ad轉(zhuǎn)換電路20、處理電路30、串口通訊電路40及至少一個如上所述的采樣電路10，所述采樣電路10與所述ad轉(zhuǎn)換電路20連接，所述ad轉(zhuǎn)換電路20還與所述處理電路30連接，所述處理電路30還與所述串口通訊電路40連接。其中位測量電路包括反向放大電路100、同向比例放大電路200及電壓跟隨電路300；所述反向放大電路100的輸入端輸入電壓采樣信號，所述反向放大電路100的輸出端與所述同向比例放大電路200的輸入端連接，所述同向比例放大電路200的輸出端與所述電壓跟隨電路300連接，所述電壓跟隨電路300的輸出端輸出經(jīng)濾波處理的電壓采樣信號。其中，處理電路30采用單片機。

進一步地，所述采樣電路10采用模擬電源50供電，所述ad轉(zhuǎn)換電路20、處理電路30及串口通訊電路40均采用數(shù)字電源60供電。模擬電源50和數(shù)字電源60的電壓均為5v供電。

該檢測裝置中采樣電路10的數(shù)量的設置依照電容式傳感器的數(shù)量而定。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下，利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領域均包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。