[实用新型]一种光纤传感器微弱信号放大电路

说明书

本实用新型公开了一种光纤传感器微弱信号放大电路，包括依次连接的基于APD的光电转换电路、第一级放大电路和第二级放大电路，所述第一级放大电路通过电容C1与第二级放大电路连接。本实用新型将光纤传感器采集到的微弱电流信号经过第一放大电路转化放大到电压信号，再通过电容C1进行滤波，最后通过第二放大电路按比例进行再次放大电压信号，方便后期的电路处理。

技术领域

本实用新型涉及放大电路领域，特别涉及一种光纤传感器微弱信号放大电路。

背景技术

安装在工程结构上的监测系统，主要由各种传感器构成，用以采集埋设部位的物理力学参量，包括应变、变形、荷载和温度等。常规的传感器一般是点式电测仪器，包括最常用的卡尔逊式或弦式传感器，但是常规的电测传感仪器具有点式检测以及长期工作稳定性不高等缺点。随着现代科技的快速发展，一些高科技传感器相继涌现，性能优异。在各种竞相发展的高科技传感器中，光纤传感以其独特优势居于突出地位。尤其是分布式光纤传感器，具有重量轻、尺寸小、灵敏度高、耐腐蚀和抗电磁干扰等特点，集感测与传输于一体，能够实现远程实时分布式监测。

但是光纤信号在传输中会产生损耗，传输距离越长，信号损耗越大。如考虑接头、弯曲等线路损耗，光纤信号的损耗会更大，对整个系统的功能实现都会产生很大的影响。因此需考虑光纤信号放大电路将信号放大到足够的水平，同时要提高光纤信号的信噪比，才能满足信号采集卡的输入要求。而在现有技术中，放大电路一般只对信号一级放大，将信号放大到A/D电路能够采集的电压范围内，再通过电容进行滤波。这种放大电路，在对普通信号而言都能够使用，但针对微弱信号采用这种放大电路，其放大就比较有限，还是不能完整的采集微弱信号。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种光纤传感器微弱信号放大电路，通过两级放大电路来达到放大微弱信号的目的，便于采集信息。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种光纤传感器微弱信号放大电路，包括依次连接的基于APD的光电转换电路、第一级放大电路和第二级放大电路，所述第一级放大电路通过电容C1与第二级放大电路连接；所述第一级放大电路包括第一放大器U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述基于APD的光电转换电路的输出端通过电阻R1与第一放大器U1的正极连接端连接，所述第一放大器U1的正极连接端通过电阻R2接地，所述第一放大器U1的负极连接端通过电阻R3接地，所述第一放大器U1的负极连接端通过电阻R4与第一放大器U1的输出端连接；所述第二级放大电路包括第二放大器U2、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8，所述第二放大器U2的正极连接端通过串联电阻R5和电容C1与第一放大器U1的输出端连接，所述第二放大器U2的负极连接端通过电阻R6接地，所述第二放大器U2的输出端通过电阻R7与第二放大器U2的负极连接端连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：将光纤传感器采集到的微弱电流信号经过第一放大电路转化放大到电压信号，再通过电容C1进行滤波，最后通过第二放大电路按比例进行再次放大电压信号，方便后期的电路处理。

优选的，还包括一滤波电路，所述滤波电路包括第三放大器U3、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C2和电容C3，所述第三放大器U3的正极连接端通过串联电阻R9和电阻R8与第二放大器的输出端连接，所述第三放大器U3的正极连接端通过电容C2接地，所述电阻R8和电阻R9的连接端通过电容C3与第三放大器U3的输出端连接，所述第三放大器U3的负极连接端通过电阻R10与第三放大器U3的输出端连接，所述第三放大器U3的负极连接端通过电阻R11接地。这样，通过设置滤波电路，能够过滤噪音，还能够进一步放大信号。

优选的，所述电阻R10和/或电阻R11为可调电阻。这样，可以调节放大增益倍数。