专利名称：一种高精度的信号检测放大电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高精度的信号检测放大电路，尤其涉及用于智能电网和智能楼宇的信号在线检测放大电路。
背景技术：
信号检测放大电路是大量控制系统、检测系统必备的电路。用于对各种传感器信 号的放大以便后边的线路检测和控制。尤其在智能电网和智能楼宇的信号在线检测系统 中。由于传感器现场存在布线、零漂、温漂以及共模干扰信号引起的测量误差，因此对信号 检测放大电路的要求较高，尽可能消除此类误差。普通信号检测放大电路，无法完全消除上述的误差，这样存在着效率低、精度差的 缺点。

发明内容
本发明的目的在于消除传感器现场存在布线、零漂、温漂以及共模干扰信号引起 的测量误差，而提供一种用于智能电网和智能楼宇的信号在线检测的放大电路，它具有误 差小、精度高、成本低的优点。实现上述目的的技术方案是一种精度的信号检测放大电路，该信号检测放大电 路分别检测被测信号的正极V+和负极V-信号，其中，它包括第一运算放大器Al、第二运算 放大器A2、四个输入电阻、四个反馈电阻，四个输入电阻为第一至第四输入电阻Ril至Ri4， 四个反馈电阻为第一至第四反馈电阻Rfl至Rf4，其中所述的第一运算放大器Al的正相输入端与被检测信号的正极V+之间串联有第一 输入电阻Ril，反相输入端与被检测信号的负极V-之间串联有第二输入电阻Ri2，正相输入 端与地线参考电平之间串联有第一反馈电阻Rfl，反相输入端与第一运算放大器Al的输出 端Vol之间串联有第二反馈电阻Rf2 ；所述的第二运算放大器A2的正相输入端与被检测信号的负极V-之间串联有第三 输入电阻Ri3，反相输入端与被检测信号的正极V+之间串联有第四输入电阻Ri4;正相输入 端与地线参考电平之间串联有第三反馈电阻Rf3，反相输入端与第二运算放大器A2的输出 端Vo2之间串联有第四反馈电阻Rf4 ；所述的第一运算放大器Al和所述的第二运算放大器A2是位于同一集成电路内的 两个相同参数的运算放大器。上述的一种高精度的信号检测放大电路，其中，所述的第一至第四输入电阻Ril 至Ri4的阻值相等。上述的一种高精度的信号检测放大电路，其中，所述的第一至第四反馈电阻Rfl 至Rf4的阻值相等。本发明的有益效果是本发明的用于智能电网和智能楼宇的信号在线检测放大电 路，能够自动消除布线、零漂、温漂以及共模干扰信号引起的测量误差，精度高、成本低。


图1是本发明的一种高精度的信号检测放大电路的电路图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明作进一步说明。请参阅图1，图中示出了一种用于智能电网和智能楼宇的信号在线检测的高精度 的信号检测放大电路，该信号检测放大电路分别检测被测信号的正极V+和负极V-信号，它 包括第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、四个输入电阻、四个反馈电阻，四个输入电阻 为第一至第四输入电阻Ril至Ri4，四个反馈电阻为第一至第四反馈电阻Rfl至Rf4，其中第一运算放大器A1的正相输入端与被检测信号的正极V+之间串联有第一输入电 阻Ril，反相输入端与被检测信号的负极V-之间串联有第二输入电阻Ri2，正相输入端与地 线参考电平之间串联有第一反馈电阻Rfl，反相输入端与第一运算放大器A1的输出端Vol 之间串联有第二反馈电阻Rf2 ；第二运算放大器A2的正相输入端与被检测信号的负极V-之间串联有第三输入电 阻Ri3，反相输入端与被检测信号的正极V+之间串联有第四输入电阻Ri4;正相输入端与地 线参考电平之间串联有第三反馈电阻Rf3，反相输入端与第二运算放大器A2的输出端Vo2 之间串联有第四反馈电阻Rf4 ；第一运算放大器A1和所述的第二运算放大器A2是位于同一集成电路内的两个相 同参数的运算放大器；第一至第四输入电阻Ril至Ri4的阻值相等为Ri ；第一至第四反馈电阻Rfl至Rf4的阻值相等为Rf。本发明的工作原理第一运算放大器~正相输入端电压等于反相输入电压端电压 等于VI，正相输入端电压用公式1表示如下 VI = V+XRf/ (Ri+Rf)，公式 1第一运算放大器~正相输入端电压等于反相输入电压端电压等于VI，反相输入端 电压用公式2表示如下VI = (Vol-V-) X Ri/(Ri+Rf)，公式 2第一运算放大器~的输出Vol用公式3表示如下Vol = (V+-V-) XRf/Ri，公式 3第二运算放大器A2正相输入端电压等于反相输入电压端电压等于V2，正相输入端 电压用公式4表示如下V2 = V-X Rf/(Ri+Rf)，公式 4第二运算放大器A2正相输入端电压等于反相输入电压端电压等于V2，反相输入 端电压用公式5表示如下V2 = (Vo2-V+) X Ri/(Ri+Rf)，公式 5第二运算放大器A2的输出Vo2用公式6表示如下
Vo2 = - (V+-V-) X Rf/Ri，公式 6 由公式3和公式6可以分别得到两个放大倍数相同，方向相反，正比与被检测信号正负极之差的信号。被检测信号中夹带的现场布线及共模干扰信号为同相信号Vr，在公式 3和公式6中，V+用Vr+V+代入，V-用Vr+V-代入，信号输入实际仍然为(V+-V-)，消除了被 检测信号中夹带的现场布线及共模干扰信号。第一运算放大器A1和第二运算放大器A2是位于同一集成电路内的两个相同参数 的运算放大器。运算放大器产生的零漂、温漂信号为Vw。则公式3和公式6转换成如下公 式7和公式8Vol+Vw = (V+-V-) X Rf/Ri，公式 7Vo2+Vw = - (V+-V-) X Rf/Ri，公式 8在后级采样电路中只需要将公式7和公式8的结果向减，得到如下的结果公式9 公式7-公式 8 = 2 (V+-V-) X Rf/Ri，公式 9公式9完全消除了零漂、温漂信号的误差，并且进一步提高了放大倍数，同时提高 了精度。本实施例中，第一、第二运算放大器41、~为111062，输入电阻财=10KQ，反馈电 阻 Rf = lOOKo以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上 述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本 发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
权利要求
一种高精度的信号检测放大电路，该信号检测放大电路分别检测被测信号的正极V+和负极V-信号，其特征在于，它包括第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、四个输入电阻、四个反馈电阻，四个输入电阻为第一至第四输入电阻Ri1至Ri4，四个反馈电阻为第一至第四反馈电阻Rf1至Rf4，其中所述的第一运算放大器A1的正相输入端与被检测信号的正极V+之间串联有第一输入电阻Ri1，反相输入端与被检测信号的负极V-之间串联有第二输入电阻Ri2，正相输入端与地线参考电平之间串联有第一反馈电阻Rf1，反相输入端与第一运算放大器A1的输出端Vo1之间串联有第二反馈电阻Rf2；所述的第二运算放大器A2的正相输入端与被检测信号的负极V-之间串联有第三输入电阻Ri3，反相输入端与被检测信号的正极V+之间串联有第四输入电阻Ri4；正相输入端与地线参考电平之间串联有第三反馈电阻Rf3，反相输入端与第二运算放大器A2的输出端Vo2之间串联有第四反馈电阻Rf4；所述的第一运算放大器A1和所述的第二运算放大器A2是位于同一集成电路内的两个相同参数的运算放大器。
2.根据权利要求1所述的一种高精度的信号检测放大电路，其特征在于，所述的第一 至第四输入电阻Ril至Ri4的阻值相等。
3.根据权利要求1所述的一种高精度的信号检测放大电路，其特征在于，所述的第一 至第四反馈电阻Rfl至Rf4的阻值相等。
全文摘要
本发明公开了一种高精度的信号检测放大电路，它包括第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、四个输入电阻、四个反馈电阻，四个输入电阻为第一至第四输入电阻Ri1至Ri4，四个反馈电阻为第一至第四反馈电阻Rf1至Rf4。本发明用于智能电网和智能楼宇的信号在线检测放大电路，能够自动消除布线、零漂、温漂以及共模干扰信号引起的测量误差，精度高、成本低。
文档编号G01D3/00GK101825476SQ20101016719
公开日2010年9月8日 申请日期2010年5月10日 优先权日2010年5月10日
发明者李新育 申请人:上海信翊电气控制技术有限公司