一種智慧型的微弱電信號(hào)放大測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智慧型的微弱電信號(hào)放大測(cè)量系統(tǒng)，該放大電路由生物傳感器、換能電路、三級(jí)放大濾波電路、信號(hào)整形電路、電壓測(cè)量電路、微處理器和電源模塊組成，生物傳感器的信號(hào)依次經(jīng)過(guò)換能電路、放大濾波電路和信號(hào)整形電路，然后通過(guò)電壓測(cè)量電路進(jìn)行測(cè)量，最后的結(jié)果由微處理器記錄，所述的三級(jí)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(gè)放大濾波電路單元U1、U2和U3；該微弱生物電信號(hào)放大測(cè)量電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，采用了信號(hào)隔離與濾波技術(shù)，提高了微弱電信號(hào)在調(diào)理過(guò)程中的抗干擾能力，便于記錄和采集微弱電信號(hào)。
【專利說(shuō)明】—種智慧型的微弱電信號(hào)放大測(cè)量系統(tǒng)

【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】，尤其涉及一種智慧型的微弱電信號(hào)放大測(cè)量系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]人體內(nèi)的生物電信號(hào)都非常微弱，對(duì)如此微弱的電信號(hào)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(hào)的保真與提取。因此對(duì)微弱電信號(hào)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(hào)的檢測(cè)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程和科學(xué)技術(shù)研究中應(yīng)用很廣，在非接觸和無(wú)損的微弱電信號(hào)測(cè)量技術(shù)中它通過(guò)測(cè)量反射或透射偏振光相對(duì)于入射光偏振狀態(tài)的改變來(lái)準(zhǔn)確計(jì)算待測(cè)樣品的各種光電學(xué)性質(zhì)，為了對(duì)偏振狀態(tài)進(jìn)行高精確測(cè)量要求檢測(cè)裝置不但具有較高的測(cè)量分辨率更要具有較高的測(cè)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(cè)量的可靠性。微生物電信號(hào)檢測(cè)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(cè)技術(shù)，它主要利用電子技術(shù)對(duì)微弱生物信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并進(jìn)一步傳遞、儲(chǔ)存、控制、計(jì)算和顯示。
[0003]這些傳感器輸出的信號(hào)一般都為微弱信號(hào)，要想全面的了解這些輸出信號(hào)信息，需要將微弱的電信號(hào)進(jìn)行放大處理，為后續(xù)的數(shù)據(jù)采集與開(kāi)發(fā)提供研究依據(jù)。因此，微弱檢測(cè)信號(hào)技術(shù)是非常重要的關(guān)鍵技術(shù)，微弱信號(hào)檢測(cè)的目的是從強(qiáng)噪聲中提取有用信號(hào)，同時(shí)提高檢測(cè)系統(tǒng)輸出信號(hào)的信噪比。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)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，提供一種智慧型的微弱電信號(hào)放大測(cè)量系統(tǒng)，本實(shí)用新型的能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)微弱電信號(hào)進(jìn)行放大處理，采用了信號(hào)隔離與濾波技術(shù)，提高了微弱電信號(hào)在調(diào)理過(guò)程中的抗干擾能力，便于記錄和采集微弱電信號(hào)。
[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]一種智慧型的微弱電信號(hào)放大測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，由生物傳感器、換能電路、三級(jí)放大濾波電路、信號(hào)整形電路、電壓測(cè)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(hào)依次經(jīng)過(guò)換能電路、三級(jí)放大濾波電路和信號(hào)整形電路，通過(guò)電壓測(cè)量電路進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)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(jí)放大濾波電路之間；所述的信號(hào)整形電路接在三級(jí)放大濾波電路和電壓測(cè)量電路之間；所述的電壓測(cè)量電路接在信號(hào)整形電路與微處理器之間；所述的電源模塊與上述各個(gè)電路模塊相連，為其提供穩(wěn)定的+5V電壓；所述的三級(jí)放大濾波電路包括3個(gè)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(jí)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(jí)放大濾波電路、光電放大轉(zhuǎn)換電路、光纖通訊電路、信號(hào)接收電路和電源模塊5部分組成。第一部分由Ul、U2、U3三級(jí)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(hào)放大的同時(shí)，也起到將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)的作用。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(jí)放大倍數(shù)較小，以后放大倍數(shù)逐級(jí)遞增。第三部分為光纖通訊線路，其一端連在信號(hào)接收電路部分的發(fā)光二極管處，另一端連在信號(hào)接收電路。第四部分為信號(hào)接收電路，采用光敏接收管接收由光纖傳輸過(guò)來(lái)的光信號(hào)。當(dāng)有光照射光敏接收管時(shí)，接收電路中便有電流流過(guò)，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(jí)輸入的微弱電信號(hào)的變化，則經(jīng)過(guò)U1、U2、U3級(jí)放大后再由光纖傳輸給光敏接收管處的光強(qiáng)就會(huì)隨之而變，從而使信號(hào)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(hào)檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)微弱生物電信號(hào)進(jìn)行放大處理，采用了信號(hào)隔離與濾波技術(shù)，提高了微弱電信號(hào)在調(diào)理過(guò)程中的抗干擾能力，便于記錄和采集微弱電信號(hào)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。
[0011]圖1是微弱電信號(hào)放大測(cè)量系統(tǒng)的原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1是微弱電信號(hào)放大測(cè)量系統(tǒng)的原理圖，該放大檢測(cè)系統(tǒng)，包括三級(jí)放大濾波電路、光電放大轉(zhuǎn)換電路、光纖通訊電路、信號(hào)接收電路和電源模塊；輸入信號(hào)依次經(jīng)過(guò)三級(jí)放大濾波電路和光電放大轉(zhuǎn)換電路，通過(guò)光纖通訊電路輸送到信號(hào)接收電路和微處理器中；所述的三級(jí)放大濾波電路與輸入信號(hào)相連；所述的電光放大轉(zhuǎn)換電路接在三級(jí)放大濾波電路和光纖通訊電路之間；所述的信號(hào)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(gè)電路模塊相連，為其提供穩(wěn)定的+5V電壓；所述的三級(jí)放大濾波電路包括3個(gè)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(jí)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。放大測(cè)量系統(tǒng)中的信號(hào)整形電路采用型號(hào)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，其中UA741接成電壓跟隨器電路，可以保證被采集的信號(hào)不受干擾；其中UA741及其周圍的RC組成一個(gè)有源帶通濾波器，功能是只允許符合被檢測(cè)條件的諧波信號(hào)通過(guò)，抑制或急劇衰減通頻帶以外頻率的諧波信號(hào)。
[0013]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(shuō)明和圖示的具體實(shí)施例都可以進(jìn)一步變動(dòng)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】
1.一種智慧型的微弱電信號(hào)放大測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，由生物傳感器、換能電路、三級(jí)放大濾波電路、信號(hào)整形電路、電壓測(cè)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(hào)依次經(jīng)過(guò)換能電路、三級(jí)放大濾波電路和信號(hào)整形電路，通過(guò)電壓測(cè)量電路進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)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(jí)放大濾波電路之間；所述的信號(hào)整形電路接在三級(jí)放大濾波電路和電壓測(cè)量電路之間；所述的電壓測(cè)量電路接在信號(hào)整形電路與微處理器之間；所述的電源模塊與上述各個(gè)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所述的一種智慧型的微弱電信號(hào)放大測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的三級(jí)放大濾波電路包括3個(gè)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(jí)運(yùn)算放大器ICL7650S芯片作為核心器件。
3.如權(quán)利要求1所述的一種智慧型的微弱電信號(hào)放大測(cè)量系統(tǒng)，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所述的一種智慧型的微弱電信號(hào)放大測(cè)量系統(tǒng)，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(hào)】H03F3/45GK203933554SQ201420252002
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月17日
【發(fā)明者】徐云鵬 申請(qǐng)人:徐云鵬