[发明专利]一种采用开环放大电路的数字计程仪系统

说明书

本发明涉及一种采用开环放大电路的数字计程仪系统，所述数字计程仪系统包括传感器、放大电路、A/D采样电路和数据处理模块，该放大电路为开环放大电路，所述开环放大电路包括单端转差分电路、差分放大电路、低通滤波器、后置放大电路、电压跟随电路和相敏整流电路。本发明不仅能够满足现在集成化、小型化数字计程仪的需要，同时有很高的灵敏度和稳定的放大倍数。

技术领域

本发明涉及船舶通讯技术领域，尤其是涉及一种采用开环放大电路的数字计程仪系统。

背景技术

数字计程仪是利用法拉第电磁感应原理，即长度为L的导体在磁感应强度为B的磁场中以速度V运动时，导体上就会产生感应电动势E，其大小与导体相对磁场运动速度的大小成正比，其遵循E＝BLV×10^-8V。

磁场由测量杆(或平面传感器)中的铁芯上缠绕的激磁线圈产生，导体由传感器中的二个电极与水连成，由于船以速度V相对水在运动。如果把船作为静止考虑，即水相对船在运动，也就是导体相对于磁场运动，从而在传感器两电极间产生感应电势，通过两电极引线和比较变压器转变成速度电压信号，送至速度解算系统，解算出速度值。

现有的数字计程仪系统采用的是闭环放大电路设计，其电路过于复杂，不适应现在集成化、小型化数字计程仪的需要。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种采用开环放大电路的数字计程仪系统，不仅能够满足现在集成化、小型化数字计程仪的需要，同时有很高的灵敏度和稳定的放大倍数。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种采用开环放大电路的数字计程仪系统，所述数字计程仪系统包括传感器、放大电路、A/D采样电路和数据处理模块，该放大电路为开环放大电路，所述开环放大电路包括单端转差分电路、差分放大电路、低通滤波器、后置放大电路、电压跟随电路和相敏整流电路，

所述单端转差分电路用于接收传感器的信号，并将该信号传输给差分放大电路，用于消除共模干扰。

所述差分放大电路用于接收单端转差分电路的信号，并将该信号放大后传输至低通滤波器；

所述低通滤波器用于接收差分放大电路传输至的信号，并抑制高频信号干扰，然后将滤波后的信号传输至后置放大电路；

所述后置放大电路用于接收低通滤波器传输至的信号，并将该信号传输至电压跟随电路；

所述电压跟随电路用于接收后置放大电路传输至的信号，并在消除直流电压后得到两路信号，一路传感器速度的电压信号传输给AD采样，另一路速度电压信号输出至相敏整流电路进行调制；

所述相敏整流电路用于接收电压跟随电路传输至的速度电压信号和电源系统提供的基准信号进行调制，将调制后得到的传感器速度方向的信号传输至A/D采样电路。

进一步地，所述差分放大电路所采用的放大芯片，其典型输入噪声为输入最大漂移电压25uV，最大温度漂移0.25uV/℃。

进一步地，所述传感器的输出信号经过1:1变压器后传输至差分放大电路。

进一步地，所述差分放大电路的放大倍数为100-500倍。

进一步地，所述低通滤波器为反向输入，截止频率为f₀＝1/2πR₂C，得到电压放大倍数为其中

进一步地，所述低通滤波器的电压放大倍数为1.20。

进一步地，所述后置放大电路在输出端加入限幅电路。进一步地，所述后置放大电路的电压放大倍数为1.10。