[實用新型]正負電壓測量裝置

有效

• 申請號: 201020618994.0
• 申請日: 2010-11-23
• 公開（公告）號: CN201886059U
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 侯思祖
• 申請（專利權）人: 保定市毅格通信自動化有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 保定市燕趙恒通知識產權代理事務所 13121
• 代理人: 王葶葶

技術領域

本實用新型涉及一種正負電壓測量裝置。

背景技術

目前，公知的電壓測量裝置一般為嵌入式AD轉換器，其所能承受的電壓范圍為0-5V，如果信號過大則利用電位器、電阻等器件將信號進行衰減，如果輸入的是雙極性信號，還需要進行絕對值轉換或電壓提升等把信號全部轉換為正電平。而在這些轉換電路中，因為器件的分散性，需要調整電位器來保證傳遞參數為一個定值。由于采集設備內阻影響，傳遞參數一般并不能準確測量，導致實際測試的電壓值有一定的誤差，同時調節電位器等器件相當繁瑣且工作量大。并且由于溫度等外界環境的影響導致測量的電壓值誤差進一步變大。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種正負電壓測量裝置，能夠無需將負電平轉換為正電平就能同時測試正負電壓，并且降低環境因素造成的誤差，提高測量精度。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種正負電壓測量裝置，包括選通控制器、前置電壓跟隨電路、信號電壓偏移衰減電路、后級電壓跟隨電路、基準信號輸入電路和MCU處理器，所述前置電壓跟隨電路包括由C1和R1組成的濾波回路和電壓跟隨器U1，所述信號電壓偏移衰減電路包括電阻R2、R3、R4及電容C3，所述前置電壓跟隨電路與所述信號電壓偏移衰減電路之間設有由電容C2和電容EC1組成的穩壓回路，所述后級電壓跟隨電路通過由電容C5和電容EC3組成的濾波回路與所述MCU處理器連接，所述MCU處理器的輸出端與所述顯示裝置相連接。

優選的，所述MCU處理器包括控制模塊、采集模塊和計算模塊，所述控制模塊與所述選通控制器的控制1接口、控制2接口相連，所述采集模塊與所述后級電壓跟隨電路的輸出端相連。

優選的，所述后級電壓跟隨電路還包括由電容C4與電容EC2組成的濾波回路及由電容C6與電容EC4組成的濾波回路。

因此，本實用新型使用上述結構的正負電壓測量裝置，能夠無需將負電平轉換為正電平就能同時測試正負電壓，并且降低環境因素造成的誤差，提高測量精度。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型正負電壓測量裝置實施例的電路結構示意圖。

具體實施方式

實施例

圖1為本實用新型正負電壓測量裝置實施例的電路結構示意圖，如圖1所示，包括選通控制器、前置電壓跟隨電路、信號電壓偏移衰減電路、后級電壓跟隨電路、基準信號輸入電路和MCU處理器，所述前置電壓跟隨電路包括由C1和R1組成的濾波回路和電壓跟隨器U2，利用電壓跟隨器輸入阻抗高輸出阻抗低的特點來消除外部設備對測量電路的影響，所述信號電壓偏移衰減電路包括電阻R2、R3、R4及電容C3，通過3個電阻對電壓信號進行偏移和衰減，將正負電壓信號按比例縮小到嵌入式AD轉換設備能夠承受的電壓范圍之內，所述前置電壓跟隨電路與所述信號電壓偏移衰減電路之間設有由電容C2和電容EC1組成的穩壓回路，所述后級電壓跟隨電路通過由電容C5和電容EC3組成的濾波回路與所述MCU處理器連接，所述后級電壓跟隨電路用于減小對AD轉換器的影響，使得輸入阻抗和輸出阻抗不影響測試電路的傳輸參數，所述MCU處理器的輸出端與所述顯示裝置相連接。

所述MCU處理器包括控制模塊、采集模塊和計算模塊，所述控制模塊與所述選通控制器的控制1接口、控制2接口相連，用來控制進入本實施例所述測量電路的是0電平，還是基準電壓，所述采集模塊與所述后級電壓跟隨電路的輸出端相連，通過AD轉換，對本實施例所述測量電路的輸出電壓進行采集，采集之后進行通過所述計算模塊計算本實施例所述測量電路的輸入電壓，然后在輸出到所述顯示裝置進行顯示，本實施例中所述MCU處理器可選用STM32處理器。

本實施例中所述后級電壓跟隨電路還包括由電容C4與電容EC2組成的濾波回路及由電容C6與電容EC4組成的濾波回路，用于對電壓跟隨器U3的電源濾波，降低外部設備對測量電路的影響。

本實施例所述測量電路有穩定的傳輸參數，通過所述MCU處理器控制所述選通控制器，將精密基準電壓和零電平即對地電壓分別輸入本實施例所述測量電路，通過這兩個已知值求出電壓傳輸公式y_out＝k*x_in+b中的參數k和b，每次測量輸入信號時先測量這兩個已知值，得到當前環境下的傳輸參數k，b，然后再將待測信號輸入電路進行采集后，利用當前的電壓傳輸參數即可準確求出待測信號電壓。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其進行限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術方案脫離本實用新型技術方案的精神和范圍。