電信號測量電路的制作方法
【專利摘要】一種電信號測量電路，包括有微處理器、AD轉(zhuǎn)換器和顯示屏，微處理器與顯示屏連接，AD轉(zhuǎn)換器的輸出端與微處理器連接，它還包括有分壓電路，分壓電路由第一電阻、第二電阻和第三電阻構(gòu)成，第一電阻的一端作為一個(gè)信號輸入端，第一電阻的另一端作為一個(gè)信號輸出端，第二電阻的一端作為另一個(gè)信號輸入端，第二電阻的另一端作為另一個(gè)信號輸出端，第三電阻并接在第一、二電阻的兩個(gè)信號輸出端上，第一、二電阻的兩個(gè)信號輸出端與AD轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，第一、二電阻的兩個(gè)信號輸入端分別與電力線的零線和火線連接。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)，它可以針對不同頻率交流信號、直流信號以及瞬時(shí)變換很快的信號，均能準(zhǔn)確測量，具有更為廣泛的適用性。
【專利說明】電信號測量電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測量電信號的電路，特別是一種測量電壓信號的電路。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的測量電壓信號的電路一般分為交流檢測和直流檢測兩類。直流電壓信號檢測的方式就是用電阻分壓后采用AD轉(zhuǎn)換，將模擬量轉(zhuǎn)為數(shù)字信號進(jìn)行處理；如圖2所示，交流信號的電壓測量，一般都采用降壓變壓器將原來的交流量變?yōu)榈蛪旱慕涣餍盘?，再整流濾波為直流，進(jìn)行測量電壓值。而頻率相位等因數(shù)則是采用過零比較器翻轉(zhuǎn)的方式，當(dāng)信號產(chǎn)生過零交越時(shí)比較器反轉(zhuǎn)信號，由MCU來判斷交越的時(shí)間，從而計(jì)算出相位和頻率。當(dāng)面臨即有直流電壓信號又有交流電壓信號時(shí)，就需要涉及到不同的硬件電路，并且由于有變壓器存在，會(huì)使得波形產(chǎn)生一定的畸變和相位的漂移，而且變壓器傳遞電壓，會(huì)對電壓的頻率有較為嚴(yán)格的要求，頻率太低，容易燒變壓器，頻率太高變化太快，又會(huì)因變壓器的截止頻率而不能傳遞過來。所以當(dāng)面對不同的信號時(shí)需要有不同的硬件電路進(jìn)行測量，這樣使得測量更為復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的就是提供一種電信號測量電路，它可以在不作電路更改的情況下測量更為廣泛的頻率范圍的電壓信號，不僅可以測出電壓值，還可以測出相位、頻率、諧波等信號的值，具有更為廣泛的適用性。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，它包括有微處理器MCU、AD轉(zhuǎn)換器AD7609和顯示屏M，微處理器MCU與顯示屏M連接，AD轉(zhuǎn)換器AD7609的輸出端與微處理器MCU連接，它還包括有分壓電路，分壓電路由第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3構(gòu)成，第一電阻Rl的一端作為一個(gè)信號輸入端，第一電阻Rl的另一端作為一個(gè)信號輸出端，第二電阻R 2的一端作為另一個(gè)信號輸入端,第二電阻R 2的另一端作為另一個(gè)信號輸出端，第三電阻R3并接在第一電阻Rl和第二電阻R2的兩個(gè)信號輸出端上，第一電阻Rl和第二電阻R2的兩個(gè)信號輸出端與AD轉(zhuǎn)換器AD7609的輸入端連接,第一電阻Rl和第二電阻R2的兩個(gè)信號輸入端分別與電力線的零線和火線連接。
[0005]在本實(shí)用新型中，AD轉(zhuǎn)換器的型號是AD7609，屬于現(xiàn)有市售產(chǎn)品。將電壓差的兩端用電阻分壓后，送入AD轉(zhuǎn)換器的差分模擬輸入通道V+，V- ；MCU通過定時(shí)器每隔一精確的時(shí)間為AD轉(zhuǎn)換器提供脈沖信號，控制AD轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)。由此將連續(xù)的模擬信號分割為等時(shí)間間隔Λ T的數(shù)字直方圖式，離散量由于采用差分的輸入方式，不再需要另外的參考地。以本方案采用的AD轉(zhuǎn)換器AD7609作例子，當(dāng)V+大于V-時(shí)，AD轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量為17位的二進(jìn)制碼；當(dāng)￥_大于V+時(shí)，得到的數(shù)字量為18位的二進(jìn)制碼；從而解決傳統(tǒng)做法中無法時(shí)時(shí)測量交流信號的問題，因?yàn)橄鄬τ诮涣鞯牡?，交流信號有時(shí)會(huì)低于地，從而讓系統(tǒng)無法測量，故傳統(tǒng)做法只能用整流后進(jìn)行測量的方式。當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束后將數(shù)字量回傳至MCU，MCU將AD值存入事先在內(nèi)存中劃分出的一維數(shù)組中，并且擠掉數(shù)字量的第一位，以保證每次的數(shù)組都是一樣長。然后對這一數(shù)組進(jìn)行快速傅里葉變換，從而得出這一段時(shí)間內(nèi)的波形變化的幅值、相位、頻率以及諧波4種參數(shù)值。
[0006]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單和使用方便的優(yōu)點(diǎn)，僅用一個(gè)本實(shí)用新型，就可以針對不同輸入頻率交流信號、直流信號以及瞬時(shí)變換很快的信號，均能準(zhǔn)確的進(jìn)行測量，具有更為廣泛的適用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]本實(shí)用新型的【專利附圖】

【附圖說明】如下。
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是現(xiàn)有的測量交流電壓和頻率的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0011]如圖1所示，本實(shí)用新型包括有微處理器MCU、AD轉(zhuǎn)換器AD7609和顯示屏M，微處理器MCU與顯示屏M連接，AD轉(zhuǎn)換器AD7609的輸出端與微處理器MCU連接，它還包括有分壓電路，分壓電路由第一電阻Rl、第二電阻R2和第三電阻R3構(gòu)成，第一電阻Rl的一端作為一個(gè)信號輸入端，第一電阻Rl的另一端作為一個(gè)信號輸出端，第二電阻R 2的一端作為另一個(gè)信號輸入端，第二電阻R 2的另一端作為另一個(gè)信號輸出端,第三電阻R3并接在第一電阻Rl和第二電阻R2的兩個(gè)信號輸出端上,第一電阻Rl和第二電阻R2的兩個(gè)信號輸出端與AD轉(zhuǎn)換器AD7609的輸入端連接,第一電阻Rl和第二電阻R2的兩個(gè)信號輸入端分別與電力線的零線和火線連接。
[0012]在本實(shí)用新型中，AD轉(zhuǎn)換器的型號是AD7609，屬于現(xiàn)有市售產(chǎn)品。將電壓差的兩端用電阻分壓后，送入AD轉(zhuǎn)換器的差分 模擬輸入通道V+，V- ；MCU通過定時(shí)器每隔一精確的時(shí)間為AD轉(zhuǎn)換器提供脈沖信號，控制AD轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)。由此將連續(xù)的模擬信號分割為等時(shí)間間隔Λ T的數(shù)字直方圖式，離散量由于采用差分的輸入方式，不再需要另外的參考地。以本方案采用的AD轉(zhuǎn)換器AD7609作例子，當(dāng)V+大于V-時(shí)，AD轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量為17位的二進(jìn)制碼；當(dāng)￥_大于V+時(shí)，得到的數(shù)字量為18位的二進(jìn)制碼；從而解決傳統(tǒng)做法中無法時(shí)時(shí)測量交流信號的問題，因?yàn)橄鄬τ诮涣鞯牡?，交流信號有時(shí)會(huì)低于地，從而讓系統(tǒng)無法測量，故傳統(tǒng)做法只能用整流后進(jìn)行測量的方式。當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束后將數(shù)字量回傳至MCU，MCU將AD值存入事先在內(nèi)存中劃分出的一維數(shù)組中，并且擠掉數(shù)字量的第一位，以保證每次的數(shù)組都是一樣長。然后對這一數(shù)組進(jìn)行快速傅里葉變換，從而得出這一段時(shí)間內(nèi)的波形變化的幅值、相位、頻率以及諧波4種參數(shù)值。
【權(quán)利要求】
1.一種電信號測量電路，包括有微處理器MCU、AD轉(zhuǎn)換器AD7609和顯示屏M，微處理器MCU與顯示屏M連接，AD轉(zhuǎn)換器AD7609的輸出端與微處理器MCU連接，其特征在于:它還包括有分壓電路，分壓電路由第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3構(gòu)成，第一電阻Rl的一端作為一個(gè)信號輸入端，第一電阻Rl的另一端作為一個(gè)信號輸出端，第二電阻R2的一端作為另一個(gè)信號輸入端，第二電阻R2的另一端作為另一個(gè)信號輸出端，第三電阻R3并接在第一電阻Rl和第二電阻R2的兩個(gè)信號輸出端上,第一電阻Rl和第二電阻R2的兩個(gè)信號輸出端與AD轉(zhuǎn)換器AD7609的輸入端連接,第一電阻Rl和第二電阻R2的兩個(gè)信號輸入端分別與電力線的零線和火線連接。
【文檔編號】G01R23/15GK203490280SQ201320060820
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月4日
【發(fā)明者】馮波, 劉山林 申請人:重慶匯韜電氣有限公司