[发明专利]一种拉压力信号绝对值输出调理电路

权利要求书

1.一种拉压力信号绝对值输出调理电路，包括拉压力传感器（1）、仪用放大器（2）、过零比较器、PNP型三极管Q1（4）、运算放大器U3B（5）以及低通滤波电路（6），拉力传感器的两信号输出端接于仪用放大器的两输入端；其特征在于：所述过零比较器由运算放大器U3A（3）、二极管D1和二极管D2组成，二极管D1与二极管D2反相并联后的两端分别接于U3A的同相输入端和反相输入端，U3A的反相输入端接地，仪用放大器的输出经电阻R8接于U3A的同相输入端；U3A的输出经电阻R11接于三极管Q1的基极，Q1的发射极接地，Q1的集电极与运算放大器U3B的同相输入端相连接；仪用放大器的输出经电阻R12、电阻R13分别与运算放大器U3B的反相输入端和同相输入端相连接，U3B的反相输入端依次经电阻R14、电位器RW2与其输出端相连接，U3B的输出经低通滤波器后形成拉压力信号输出OUT。

2.根据权利要求1所述的拉压力信号绝对值输出调理电路，其特征在于：所述仪用放大器由运算放大器U1A（7）、运算放大器U1B（8）和运算放大器U2A（9）组成，拉压力传感器（1）的两信号输出端分别接于U1A和U1B的同相输入端上，U1A的反相输入端经电阻R1接于其输出端上，U1B的反相输入端经电阻R3接于其输出端上，电阻R1与R3之间串联有第一电位器RW1（10）；U1A的输出端经电阻R4与U2A的反相输入端相连接，U1B的输出端经电阻R5与U2A的同相输入端相连接，U2A的同相输入端经电阻R7接地，U2A的反相输入端经电阻R6与其输出端相连接，U2A的输出端形成仪用放大器的输出信号Vo；

记拉压力传感器输入至U1A、U1B同相输入端之间的电压信号为Vin，医用放大器中电阻R4=R5，R6=R7，则仪用放大器的放大倍数计算公式如下：

Vo=-[R6*(R1+RW1+R3)/(R4*RW1)]*Vin （1）

其中，RW1为第一电位器RW1接入电路中的电阻值；

通过调节第一电位器RW1用来调节仪用放大器的输出倍数。

3.根据权利要求2所述的拉压力信号绝对值输出调理电路，其特征在于：当拉压力传感器（1）输入的电压信号Vin为负值时，仪用放大器输出正电压，使得运算放大器U3A（3）的同相输入端电压大于其反相输入端的电压，U3A输出高电平使得三极管Q1（4）截止，运算放大器U3B（5）形成跟随器，使得U3B的输出Vou3b等于仪用放大器的输出Vo；

当拉压力传感器输入的电压信号Vin为正值时，仪用放大器输出负电压，使得运算放大器U3A的同相输入端电压小于其反相输入端的电压，U3A输出低电平使得三极管Q1饱和导通，Q1饱和导通使得运算放大器U3B的同相输入端和反相输入端均为0电位，U3B形成反相器，U3B的输出Vou3b通过公式（2）求取：

Vou3b=-[(R14+RW2)/R12]*Vo (2)

RW2为第二电位器RW2接入电路中的电阻值；通过调节第二电位器RW2用来调节U3B作为反相器时的放大倍数，以使拉压力传感器在受到等大小的拉力和压力情况下，拉压力信号输出OUT输出的绝对值信号相等。

4.根据权利要求1或2所述的拉压力信号绝对值输出调理电路，其特征在于：所述低通滤波电路（6）由电阻R15、电阻R16、电容C1和电容C2组成，电阻R15与电阻R16串联后的一端接于运算放大器U3B（5）的输出端，另一端形成拉压力信号输出OUT，电容C1的两端分别接于电源地以及电阻R16与电阻R15的连接处，电容C2的两端分别接于电源地和拉压力信号输出OUT上，拉压力信号输出OUT与电源地之间还连接有电阻R17。