[發明專利]一種交/直流信號功率一體化測量裝置和方法

在審

• 申請號: 201910132721.0
• 申請日: 2019-02-22
• 公開（公告）號: CN109752592A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 興志;高玉玲;董慶軍
• 申請（專利權）人: 南京信息職業技術學院
• 主分類號: G01R21/133
• 分類號: G01R21/133
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 蔣家華

1.一種交/直流信號功率一體化測量裝置，其特征在于：包括電壓采樣電路、電流采樣電路、滯回比較電路、A/D轉換模塊和控制器；

所述電壓采樣電路，用于采集輸入信號的電壓信號；電壓采樣電路包括依次連接的降壓單元和電平提升單元，降壓單元用于對輸入信號進行降壓，電平提升單元用于將降壓后的輸入信號的參考零電平由零值提升至參考電壓處，參考電壓的值為A/D轉換模塊輸入范圍的中心值；

所述電流采樣電路，用于采集輸入信號的電流信號；

所述滯回比較電路，用于判斷輸入信號的類型；滯回比較電路的一輸入端連接電壓采樣電路輸出的電壓信號，滯回比較電路的另一輸入端連接基準電壓，基準電壓值與參考電壓值相同，滯回比較電路輸出判斷信號；

所述A/D轉換模塊，用于將電壓采樣電路和電流采樣電路輸出的模擬信號轉換成數字信號；

所述控制器，用于接收所述判斷信號和數字形式的電壓信號和電流信號，并分別輸出交/直流信號的功率信號。

2.根據權利要求1所述的交/直流信號功率一體化測量裝置，其特征在于：所述降壓單元包括電阻分壓電路和電源，電阻分壓電路設置在輸入信號的兩輸入端之間，輸入信號的負端連接有電源，電源值與參考電壓值相同；

所述電平提升單元采用反向比例放大電路，包括第一放大器，第一放大器的同向輸入端連接參考電壓，第一放大器的輸出即為采樣電壓信號。

3.根據權利要求1所述的交/直流信號功率一體化測量裝置，其特征在于：所述電流采樣電路采用差分放大電路，包括第二放大器，第二放大器的同向輸入端連接有參考電壓，第二放大器的輸出即為采樣電流信號。

4.根據權利要求2或3所述的交/直流信號功率一體化測量裝置，其特征在于：A/D轉換模塊的電壓輸入范圍為0-5V，參考電壓值的2.5V。

5.根據權利要求1所述的交/直流信號功率一體化測量裝置，其特征在于：還包括顯示模塊，與控制器連接，用于顯示控制器輸出的功率信號。

6.一種交/直流信號功率一體化測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：采集輸入信號的電壓：降低輸入信號的電壓，并疊加一個直流分量的參考電壓后，采集輸出的電壓信號；

采集輸入信號的電流：將輸入信號的電流放大，并疊加一個直流分量的參考電壓后，采集輸出的電流信號；

S2：采用滯回比較電路判斷輸入信號的類型：滯回比較電路的基準電壓的值與所述參考電壓值相同，將S1中采集的電壓信號與基準電壓比較，來判斷輸入信號的類型；若滯回比較電路輸出周期性方波信號，則輸入信號為交流信號；若滯回比較電路輸出恒定信號，則輸入信號為直流信號；

S3：根據輸入信號的類型、電壓信號和電流信號分別計算交/直流信號的功率。