用于放大压电陶瓷的电荷信号的放大电路
该项目可以用于各种需要使用压电陶瓷或者需要电荷放大的场景,典型应用场景有水流流速检测,震动检测,风速检测。
一.产品简介
一款基于通用的单电源电荷放大器,主芯片使用GD32f303,具有串口和4-20ma两种输出方式。
二.应用场景
用于反打电荷型的传感器信号,例如压电陶瓷的信号放大,可以用来制作流速测量,风速测量,震动测量等传感器
三.产品概述
该产品设计主要功能是对输入的电荷信号进行放大,电路包括前置电荷放大器,比例信号放大器,带通滤波器。输出方式采用uart和4-20ma输出,uart输出方便调试和系统固件升级,4-20ma主要用于兼容工业化输出接口。板子上设计了升压电路,使用3.3-5v的电压进行供电即可保证系统正常工作。
四.产品参数
产品核心参数:
输入电压: 3.3v-5v/500ma。
输出:4-20ma输出。
通信接口:UART
串口输出:输出一个采样周期的波形以及幅频信息。
规格参数:
PCB尺寸:40mm*50mm 双层板设计
项目模块制造大概成本:25左右(主要成本为单片机,运放,4-20ma芯片)。
3D简介图
五. 使用说明:
1)、信号调理电路一共有三级,第一级为电荷前置放大,第二三级为比例放大和带通滤波。
2)、输入电压必须是3.3v-5v。
3)、每一级信号输出都设有信号测试点。
4)、处理器可使用STM32f303系列的PIN to PIN 替代.。
5)、板子上的D4-D10,R49、R50\R42,C59、U11、SW1等元件按需求选焊,详见备注。
6)、调整R36,R28可以调整比例放大部分的放大倍数。
六.备注:
1、附件提供测试代码,可使用KEIL5软件编译,ST-LINK或J-LINK进行烧录。
2、U11为EEPROM芯片选择焊接,不用可以不焊(不焊接时R49、50、C59同时不焊接)。
3、D4-D10为保护二极管,输入电压大于4V时可焊接作为IO口保护,使用3.3V供电可不焊接。
4、SW1为单片机硬件复位、调试用可焊接,产品用可以不焊接。
5、贴片默认全贴(即需要IO保护,EEPROM、和复位按键)。
七.测试视频:
视频演示了 使用压电陶瓷测试震动信号,通过串口查看波形和幅频值。
点赞