[实用新型]谐振式传感器的驱动及信号采集器

摘要

本实用新型是一种谐振式传感器的驱动及信号采集器，它能够实时测量阻抗频谱的电子器件，尤其是用于谐振式传感器的驱动及测量。整个驱动及信号采集器电路包括由DDS、AGC和Amp1组成的正弦信号产生电路1，由运算放大器、传感器(例如QCM)和参考电阻组成的传感器驱动电路2，由模拟乘法器、低通滤波器以及电平转换运算放大器组成的模拟信号采集和处理电路3，由多路开关、模数转换器和中央处理器组成的数字信号采集处理和控制电路4四部分。它是将正弦信号作用在两个反相比例电路上，驱动QCM振动；由反相比例电路的输出信号可得到QCM等效阻抗的幅值和相角。使作用在QCM上的电压保持恒定，简化了电路结构和后续计算，提高了速度，并且具有两种工作模式。

主权项

1、一种谐振式传感器的驱动及信号采集器，其特征在于：整个驱动及信号采集器电路包括正弦信号产生电路(1)、传感器驱动电路(2)、模拟信号采集和处理电路(3)、数字信号采集处理和控制电路(4)四部分；其中，正弦信号产生电路由直接数字信号合成芯片DDS、自动增益控制芯片AGC和电平及阻抗转换运算放大器Amp1组成；传感器驱动电路由运算放大器Amp2和Amp3、传感器、参考电阻R1和R2和R3组成；模拟信号采集和处理电路由模拟乘法器MLPR1和MLPR2、低通滤波器LPF1和LPF2以及电平转换运算放大器Amp4和Amp5组成；数字信号采集处理和控制电路由多路开关MUX、模数转换器ADC和中央处理器CPU组成；DDS的输入端与CPU的控制端口相连；然后DDS、AGC和Amp1顺序相连；Amp1的输出端同时与传感器的输入端、R2的输入端相连；传感器及R2的输出端分别与Amp2、Amp3的反相输入端相连；Amp2、Amp3的同相端同时接地，参考电阻R2和R3则分别跨接在运算放大器Amp2和Amp3的输出端和反相输入端之间；Amp2、Amp3的输出端分别与乘法器MLPR2的Y输入端和X输入端相连；而Amp2的输出端则还同时与乘法器MLPR1的X输入端和Y输入端相连；两个模拟乘法器MLPR1和MLPR2的输出端分别与LPF1和Amp4、LPF2和Amp5顺序相连；Amp4、Amp5的输出端分别与多路开关MUX的两个不同输入端相连，而多路开关的两个相应的输出端接模数转换器ADC的模拟信号输入端；ADC的数字数据输出端口与中央处理器CPU的数字数据输入端口相连；CPU的控制端口还分别与多路开关MUX的通道选择端口和ADC的控制输入端相连。