[发明专利]一种微电磁感应车弱信号测量系统

说明书

本发明涉及微弱信号测量相关领域，具体为一种微电磁感应车弱信号测量系统，本发明通过设置第一预放大电路和第二预放大电路，其中第一预放大电路和第二预放大电路为两级运放电路，以高放大倍数初步放大了待测弱信号，使得数据达到信号采集要求，此外，所述电容C1、线圈内阻R和电阻R1组成为1/2ΠRC1转角频率的低通滤波器，从而实现高放大倍数的第一级运放电路，并可抑制运放自身的自激、滤除较高频率噪声的影响，有效地提高了信噪比，又通过电容C2预电阻R4组成高通滤波器可以滤除低频噪声，即有效地降低了电路的噪声水平，使得整个系统达到场计到达较高信号测量灵敏度。

技术领域

本发明涉及微弱信号测量相关领域，具体为一种微电磁感应车弱信号测量系统。

背景技术

微电磁感应车一般都会设置路径检测系统，而且路径检测系统是整个小车硬件系统的前端部分，是比较重要的一部分，不可缺少的，在整个系统中，路径检测部分能否准确的检测测量到磁场信号，对小车的行驶来说是很重要的，如果路径检测系统能够准确的检测测量到信号，并且及时的反馈给单片机系统，这样的话，单片机系统就能及时的处理所接收到的信号，同时将所处理好的信号传输给直流电机，从而控制小车避开前进方向，由于磁感应电动势信号具有信号弱，噪声多等特点，但现有的系统一般对信号进行选频放大，使得信号能够有效的放大，并且去除其它干扰信号，这种设计并没有对电路中的噪声进行去除，从而造成信号测量不准确，针对上述的缺陷，设计了一种微电磁感应车弱信号测量系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微电磁感应车弱信号测量系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种微电磁感应车弱信号测量系统，包括信号源模块、测量模块和A/D转换器，所述信号源模块内设置有信号发生器，所述信号发生器产生信号源给弱磁信号单元和移相器单元，所述弱磁信号单元发射弱磁信号给测量模块，所述测量模块输出端与A/D转换器相连接，所述A/D转换器输出测量信号；

所述测量模块包括安装面板、第一预放大电路、第二预放大电路和信号处理模块，所述安装面板表面安装有第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈对应的连接有第一预放大电路和第二预放大电路，所述第一预放大电路和第二预放大电路与信号处理模块相连接；

所述第一预放大电路和第二预放大电路结构相同，且第一预放大电路和第二预放大电路包括两个运算放大器U1和U2、电阻R1～R4、电容C1～C3和线圈内阻R，所述运算放大器U1的反相输入端和同相输入端与对应的线圈相连接，所述运算放大器U1的反相输入端与输出端连接有电阻R1，所述电阻R1并联连接有电容C1，所述运算放大器U1输出端连接有电容C2，所述电容C2一端与运算放大器U1同相输入端、电阻R4和电容C3相连接，所述运算放大器U1同相输入端、电容C3和电阻R4接地，所述运算放大器U1的反相输入端与输出端之间连接有电阻R3，所述运算放大器U1的反相输入端通过电阻R2接地；

所述信号处理模块包括相敏检波单元、低通滤波单元和放大器单元，所述放大器单元对信号源模块中的参考信号进行放大，所述相敏检波单元接收对应的第一预放大电路和第二预放大电路信号，并结合信号源模块发出信号进行检波，所述低通滤波单元对相敏检波单元传输来的检波信号进行低通滤波处理，并处理好的信号发送给A/D转换器。

优选的，所述信号发生器采用双通道信号发生设备，所述弱磁信号单元由磁场发生器产生交变磁场信号。

优选的，所述移相器单元接收信号发生器的源信号产生参考信号，且参考信号由放大器单元接收。

优选的，所述安装面板安装在微电磁感应车的正前方的两侧，所述第一线圈和第二线圈水平平行安装在对应的安装面板表面。

优选的，所述第一线圈和第二线圈结构信号相同，且第一线圈和第二线圈为工字形。

优选的，所述运算放大器U1和运算放大器U2都采用型号为OP37的运算放大器。