[发明专利]一种高速织机经纱张力信号放大调理电路

权利要求书

1.一种高速织机经纱张力信号放大调理电路，该信号放大调理电路包括供电模块、输入端子、RC有源滤波模块和输出端子，供电模块由输出端子的DC24V和GND引脚供电，输出端子连接织机主控系统，输入端子连接张力传感器，其特征在于：

该电路还包括初级差动放大模块、调零模块、次级差动放大模块；输入端子的VI+、VI-引脚为张力传感器输出的mv级差动信号，输入端子和输出端子的传输线缆屏蔽线接口连接在一起，供电模块为输入端子提供+12V电力；

初级差动放大模块以张力传感器输出的mv级差动电压信号VI+和VI-作为输入，所述调零模块基于反向比例放大电路，所述次级差动放大模块以初级差动放大模块输出的V1和调零模块输出的V2作为次级差动信号输入，RC有源滤波模块将上述次级差动放大模块输出的电压V3进行有源滤波之后输出稳定的0～5V电压信号Vo，电压信号Vo通过输出端子进入织机主控系统的A/D转换模块；上述初级差动放大模块、次级差动放大模块、调零模块均分别采用供电模块提供的±12V双电源供电；

所述调零模块由运算放大器U3A及外围电路构成，具体为运算放大器U3A的两个电源引脚连接+12V和-12V且分别通过瓷片电容C8和瓷片电容C9连接GND，同向输入端通过电阻R8连接GND，反向输入端依次串联电阻R4和电阻R1，电阻R1的另一端接+12V，且运算放大器U3A的反向输入端还通过电阻R9与运算放大器U3A的输出引脚相连，电阻R4和电阻R1的中间连接处连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端依次串联可变电阻RF1和电阻R3，电阻R3的另一端接运算放大器U3A的输出引脚，可变电阻RF1的中间抽头端输出调零电压，记为V2；

所述RC有源滤波模块以上述V3为输入，依次串联电阻R13和电阻R14，电阻R14的另一端接运算放大器U3B的同向输入端，电阻R13和电阻R14的中间连接点连接瓷片电容C20的一个引脚，瓷片电容C20另一个引脚连接运算放大器U3B的输出引脚及电阻R15的一端，电阻R15的该端同时连接运算放大器U3B的输出引脚；运算放大器U3B的反向输入端通过瓷片电容C19接GND，R15的另一端为最后的信号输出端，并连接上述输出端子的0～5V信号输出端口Vo。

2.根据权利要求1所述的高速织机经纱张力信号放大调理电路，其特征在于，所述供电模块的电路构成是：输出端子的DC24V引脚连接整流二极管D1的正极，整流二极管D1的负极分别与瞬态抑制二极管D2的正极、电解电容C1的正极、瓷片电容C2的一个引脚以及三端稳压芯片U1的V_IN引脚相连，瞬态抑制二极管D2的负极、电解电容C1的负极、瓷片电容C2的另一个引脚以及三端稳压芯片U1的GND引脚都与GND相连，三端稳压芯片U1的V_OUT引脚输出+12V，并连接电解电容C3的正极和瓷片电容C4的一个引脚，电解电容C3的负极和瓷片电容C4的另一个引脚接GND；电压转化芯片U2的V+引脚连接上述的+12V，电压转化芯片U2的GND引脚连接GND，电压转化芯片U2的CAP+引脚和CAP-引脚对应连接电解电容C5的正极和负极，电压转化芯片U2的VOUT引脚输出-12V，并连接电解电容C6的负极和瓷片电容C7的一个引脚，电解电容C6的正极和瓷片电容C7的另一个引脚接GND。

3.根据权利要求1所述的高速织机经纱张力信号放大调理电路，其特征在于，所述初级差动放大模块由仪表放大器U4及外围电路构成，具体为仪表放大器U4的两个RG引脚连接电阻R6的两端，IN1-引脚和IN1+引脚分别连接瓷片电容C14的两个引脚，且IN1-引脚连接电阻R12的一个引脚和瓷片电容C15的一个引脚，IN1+引脚连接电阻R11的一个引脚和瓷片电容C16的一个引脚，电阻R12的另一个引脚接输入端子上的VI-引脚，电阻R11的另一个引脚接输入端子上的VI+引脚，瓷片电容C15和瓷片电容C16的另一个引脚都接GND，仪表放大器U4的Vs+和Vs-引脚分别连接+12V和-12V且分别通过瓷片电容C12和瓷片电容C13连接GND，仪表放大器U4的REF引脚也接GND，仪表放大器U4的OUT引脚为初级差动放大的输出端，输出记为V1。

4.根据权利要求1所述的高速织机经纱张力信号放大调理电路，其特征在于，所述次级差动放大模块由仪表放大器U5及外围电路构成，具体为仪表放大器U5的两个RG引脚中间串联电阻R5和可变电阻RF2且可变电阻RF2的中间抽头端与可变电阻RF2的另外两个引脚的其中一个引脚短接；仪表放大器U5的IN1-引脚连接电阻R7的一个引脚，电阻R7的另一个引脚连接上述调零模块输出的V2，仪表放大器U5的IN1+引脚连接电阻R10的一个引脚，R10的另一个引脚连接上述初级差动放大模块输出的V1，仪表放大器U5的Vs+和Vs-引脚分别连接+12V和-12V且分别通过瓷片电容C10和瓷片电容C11连接GND，仪表放大器U5的REF引脚也接GND，仪表放大器U5的OUT引脚为次级差动放大的输出端，输出记为V3。