[实用新型]微小信号采集器

说明书

本实用新型涉及一种微小信号采集器。该微小信号采集器，包括：第一级运放单元，第二级运放单元，第三级运放单元，电压跟随单元和单片机。该微小信号采集器可以先对所述微小信号进行电压偏置处理；然后进行第一级信号放大处理，并在第一级信号处理的同时进行第一级低通滤波处理，再经第一高通滤波处理后进行第二级信号放大处理，并在第二级信号处理的同时进行第二级低通滤波处理，再经第二高通滤波处理后进行第三级信号放大处理，AD采集电压跟随处理后的信号。通过多级信号放大、多级滤波、及电压跟随等处理后可以很好的控制每一级运放的最佳放大倍数，最大程度上提高信噪比；并且通过动态调整电阻值的方式可以实现动态控制放大倍数。

技术领域

本实用新型涉及数据采集技术领域，尤其涉及一种微小信号采集器。

背景技术

微小信号采集技术的核心是信号放大，目前大部分数据采集器对微小信号的采集都是通过一级信号放大的方式及对应的滤波处理后直接进行AD采集。

此种方法存在的缺陷较多：

一个是若放大倍数过小则分辨率不够，若放大倍数过大则超过AD 所能采集的电压范围；

一个是运放芯片的放大倍数有限，若是放大倍数约接近芯片的满量程放大倍数，则放大之后的噪声过大，直接影响放大之后信号的信噪比；

另外，不同的传感器信号不一致，需要放大的倍数也不一致，此种方法无法自动调整放大倍数，只能通过手动改变电阻值来调整放大倍数，很大程度上降低了设备的可操作性。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为了更好的调整放大倍数，本实用新型提供一种微小信号采集器，包括：第一级运放单元，第二级运放单元，第三级运放单元，电压跟随单元和单片机。该微小信号采集器可以先对所述微小信号进行电压偏置处理；然后进行第一级信号放大处理，并在第一级信号处理的同时进行第一级低通滤波处理，再经第一高通滤波处理后进行第二级信号放大处理，并在第二级信号处理的同时进行第二级低通滤波处理，再经第二高通滤波处理后进行第三级信号放大处理，AD采集电压跟随处理后的信号。通过多级信号放大、多级滤波、及电压跟随等处理后可以很好的控制每一级运放的最佳放大倍数，最大程度上提高信噪比；并且通过动态调整电阻值的方式可以实现动态控制放大倍数。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种微小信号采集器，所述微小信号采集器包括：第一级运放单元，第二级运放单元，第三级运放单元，电压跟随单元和单片机；

所述第一级运放单元用于对微小信号进行电压偏置处理，对电压偏置处理后的信号进行第一级信号放大处理，并在第一级信号处理的同时进行第一级低通滤波处理，对第一级信号放大处理和第一级低通滤波处理后的信号进行第一高通滤波处理；

所述第二级运放单元用于对所述第一级运放单元输出的信号进行第二级信号放大处理，并在第二级信号处理的同时进行第二级低通滤波处理，对第二级信号放大处理和第二级低通滤波处理后的信号进行第二高通滤波处理；

所述第三级运放单元用于对所述第二级运放单元输出的信号进行第三级信号放大处理；

所述电压跟随单元用于对所述第三级运放单元输出的信号进行电压跟随处理；

所述单片机用于对所述电压跟随单元输出的信号进行AD采集。

可选地，所述第一级运放单元，包括：第一级运放输入电阻(1)，第一级运放反馈电阻(2)，第一补偿电容(3)，第一级运放(14)，电源负极(15)，第一滤波电容(16)，第一运放偏置电压(17)，初始微小信号输入(18)；

所述第一级运放反馈电阻(2)上增加所述第一补偿电容(3)，用于低通滤波，过滤高频噪声。