[實用新型]高精度導通角數字顯示儀

有效

• 申請號: 200720129861.5
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN201145708Y
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 莊瑞云
• 申請（專利權）人: 蘇州市相城區富頓厚膜電路制造廠
• 主分類號: G01R25/00
• 分類號: G01R25/00;G01R31/28
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳忠輝

技術領域

本實用新型涉及可控硅導通角測量技術，尤其涉及可控硅導通角測量儀器，屬于電子測量技術領域。

背景技術

可控硅是“可控硅整流元件”的簡稱，是一種具有三個PN結的四層結構的大功率半導體器件，一般由兩個晶閘管反向連接而成。它的功用不僅是整流，還可以用作無觸點開關，以快速接通或切斷電路，實現將直流電變成交流電的逆變，或者將一種頻率的交流電變成另一種頻率的交流電等等。可控硅和其它半導體器件一樣，具有體積小、效率高、穩定性好、工作可靠等優點。它的出現，使半導體技術從弱電領域進入了強電領域，成為工業、農業、交通運輸、軍事科研以至商業、民用電器等方面爭相采用的元件。

可控硅具有如此廣泛的應用領域，其技術關鍵在于通過改變可控硅的導通角，對加在被控負載兩端的電壓進行控制，從而達到使工程中位移、速度、轉速以及光亮等物理量發生變化。然而，對于這些物理量進行控制的基礎信號——可控硅導通角的精確測量與控制，長久以來都是十分困難的。究其原因，現有技術中可控硅導通角的測量只能采用原始的方法，即用示波器對該導通角波形信號進行估算。顯然，這種測試方法因人為讀數引起的誤差較大；而且，顯示信號的“溫漂”也較大，無法達到精確測量與控制可控硅導通角的目的。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術中存在的上述問題，提供一種高精度導通角數字顯示儀。

本實用新型的技術方案是：高精度導通角數字顯示儀，包括信號接入端、取樣電路、波形寬度檢測電路、高頻脈沖發生器、邏輯運算電路、計數器及數字顯示器，接入端引入導通角模擬信號，然后輸給取樣電路，取樣電路形成的取樣信號輸給波形寬度檢測電路，波形寬度檢測信號與來自高頻脈沖發生器的高頻基準信號一起輸給邏輯運算電路，運算后的信號被計數器檢測和計數，計數結果輸給數字顯示儀顯示。

進一步地，上述的高精度導通角數字顯示儀，其中：所述導通角模擬信號是正弦波信號；所述高頻脈沖發生器的頻率是15000～200000Hz；所述邏輯運算電路是“與非門”電路；所述計數器是十進制4位計數器；所述數字顯示器是四位7段顯示譯碼器。

這樣，本實用新型提供出一種高精度導通角數字顯示儀，該儀器通過檢測可控硅導通角模擬信號的寬度，結合高頻基準脈沖進行邏輯運算，用計數器進行計數和計算，最終以非常直觀的方式數字化顯示出導通角的數值，其測量精度達到±0.1°CA。由此，可控硅導通角測量值的穩定性及可靠性大為提高，為可控硅整流元件在各個領域的廣泛應用奠定了基礎。

附圖說明

圖1是本實用新型的組成結構示意圖；

圖2是可控硅導通角的正弦模擬信號在示波器上的截取圖；

圖3是本實用新型應用于電鉆的調速曲線圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型技術方案作詳細描述。

如圖1所示，本實用新型高精度導通角數字顯示儀包括：信號接入端、取樣電路、波形寬度檢測電路、高頻脈沖發生器、邏輯運算電路、計數器和數字顯示器。其工作過程是，接入端引入導通角模擬信號，然后輸給取樣電路，取樣電路形成的取樣信號輸給波形寬度檢測電路，波形寬度檢測信號，如方波信號等，與來自高頻脈沖發生器的高頻基準信號一起輸給“與非門”邏輯運算電路進行數字化運算，運算后的信號被計數器檢測和計數，計數結果輸給數字顯示儀顯示。

上述過程中，可控硅導通角的模擬信號可為常規的正弦波信號，檢測信號的波形寬度時可采用斯密特電路讀取，讀取后的方波信號與輸入的高頻基準脈沖電路一起輸入給邏輯運算電路，計數器檢測運算結果，再輸出給數字顯示儀。

該儀器的測量精度由高頻基準脈沖信號的頻率決定，一般地，該頻率范圍是15000～200000Hz。相應地，計數器采用十進制4位計數器，數字顯示儀采用四位7段顯示譯碼器，其精度為0.1°CA。

本實用新型可用于檢測各種具體場合下的導通角。圖2是一例，其周期是180°CA，通過示波器目測，導通角在41～50°CA，而用本實用新型測量，結果為44.9～45.1°CA。測量結果如下表：