[实用新型]电动牙刷刷头压感信号检测电路及电动牙刷

说明书

本实用新型提供一种电动牙刷刷头压感信号检测电路及电动牙刷，电动牙刷刷头上设置有应变片，检测电路包括微分运算放大电路、反相比例放大电路和微控制器。微分运算放大电路的第一端分别与应变片等效电路的第一输出端和第二输出端电连接，微分运算放大电路的第二端与微控制器电连接。反向比例放大电路的第一端分别与应变片等效电路的第一输出端和第二输出端电连接，反向比例放大电路的第二端与微控制器电连接。该电路使用双通道运放放大方式将压力传感器信号放大成两种不同倍数，再经由微控制器内部集成的普通ADC采集，实现刷头过力提醒和防飞溅功能，大大降低了电路成本。

技术领域

本实用新型属于压力传感器技术领域，具体涉及一种电动牙刷刷头压感信号检测电路及电动牙刷。

背景技术

目前，电动牙刷刷头的压感信号检测电路多通过高分辨率的ADC，能够实现过力保护和防飞溅功能。防飞溅功能是通过ADC检测到的微小信号来判断，在刷头悬空时，噪声值为a，是交流信号，当人触碰到刷头时，高分辨的ADC能得到大于a的信号，从而判断是刷牙状态，电机开始强力刷牙。当牙刷从口腔离开时，刷头又回到悬空状态，高分辨的ADC能识别出来，自动关闭电机，实现牙刷防飞溅功能。

电动牙刷还需要过力提醒功能，就是当用户刷牙时，用力过大，电动牙刷检测到后，通过间歇抖动或亮灯等反馈提醒客户。这时ADC芯片检测到的信号比噪声信号大几十倍上百倍，因此不需要这么高分辨率的ADC。

现有压感信号检测电路多数采样高分辨率的模数转换模块检测，但是高精度的模数转换模块的成本较高。还有的压感信号检测电路增加DAC模块输出一个电压用于消除压感应变片的固定偏置电压，再通过运算放大电路放大信号后检测，应用在多数产品上，作为附加功能，无论是高精度的模数转换模块，还是增加DAC模块的成本都比较高。由于工艺或设备仪器精度原因，生产的低成本压感应变片，电桥都是不平衡的，使用时候会有一个固定的偏置电压，会比实际采集的信号大很多倍。电桥偏置电压较大时，如果直接用反向比例放大电路，倍数配置较高时放大信号易达到ADC模块满偏电压，不能正常采集信号。

针对上述问题，有必要提出一种设计合理且可以有效改善上述问题的一种电动牙刷刷头压感信号检测电路及电动牙刷。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电动牙刷刷头压感信号检测电路及电动牙刷。

本实用新型的一方面提供一种电动牙刷刷头压感信号检测电路，电动牙刷刷头上设置有应变片，所述检测电路包括微分运算放大电路、反相比例放大电路和微控制器；

所述微分运算放大电路的第一端分别与应变片等效电路的第一输出端和第二输出端电连接，所述微分运算放大电路的第二端与所述微控制器电连接；

所述反向比例放大电路的第一端分别与所述应变片等效电路的第一输出端和第二输出端电连接，所述反向比例放大电路的第二端与所述微控制器电连接。

可选的，所述应变片等效电路包括第一电阻，第二电阻，第三电阻和第四电阻；

所述第一电阻的第一端与所述第四电阻的第二端分别与供电电压端电连接；

所述第一电阻的第二端与所述第三电阻的第二端分别与所述应变片等效电路的第一输出端电连接；

所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端分别与接地端电连接；

所述第二电阻的第一端与所述第四电阻的第一端分别与所述应变片等效电路的第二输出端电连接。

可选的，所述微分运算放大电路包括第一集成运算放大器、第五电阻、第六电阻、第一电容和第一滤波器；

所述第一集成运算放大器的同相输入端以及所述第五电阻的第一端分别与所述应变片等效电路的第二输出端电连接；