[實用新型]一種低成本便攜電壓測量裝置

有效

• 申請號: 201920975416.3
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN210720558U
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 董浩斌;董錫泉;葛健;劉歡;王冠中;王洪鵬;宋佳兵
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G05B19/042;G08C17/02
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

本實用新型公開了一種低成本便攜電壓測量裝置，在設計PCB時通過電源隔離、信號隔離、不共地來減小單片機模塊對ADC的干擾，單片機與上位機利用無線串口模塊進行通信，同時在無線串口模塊收發數據與TM7707采集電壓之間要有一定的延時，單片機接收一組數據后再發送到上位機，減少無線串口模塊對TM7707的干擾。本實用新型減少了下位機與上位機之間的傳輸線，使電壓測量更加方便靈活，整個下位機尺寸小，便于攜帶，成本低，與六位半萬用表對比測量，測量誤差很小。

技術領域

本實用新型涉及壓測量裝置領域，更具體地說，涉及一種低成本便攜電壓測量裝置。

背景技術

在工業生產中的很多方面，都需要對電壓信號進行采集，目前測量電壓通常采用萬用表或ADC模塊，高精度的萬用表一般體積較大，不便攜帶，一些高精度的ADC價格較高，而且，電壓采集模塊在與上位機通信時多為有線通信，實際操作變得復雜，本實用新型采用一種價格很低的模數轉換器TM7707來減少成本，同時采用無線串口模塊與上位機進行通信，使電壓采集靈活方便。

實用新型內容

針對上述技術問題，本實用新型的低成本便攜電壓測量裝置，包含ADC芯片TM7707、基準電壓芯片LM385-2.5、數字隔離芯片ADuM1402、基于主控芯片STM8S103F3P6的最小工作單元、無線串口模塊以及隔離式DC/DC模塊；

其中，隔離式DC/DC模塊的輸入端電性連接供電電源的輸出端VCC以及GND，輸出端AVCC以及AGND電性連接至TM7707以為TM7707提供工作所需的電源，TM7707的引腳AIN1(-)、AIN1(+)分別電性連接一個限流電阻后作為待測量的電壓的輸入端，同時引腳AIN1(-)、AIN1(+)分別連接一1N5231B后接AGND以將輸入電壓限制在5V以內；TM7707的引腳REF IN(-)、GND分別接AGND，引腳VDD、分別接AVCC，引腳MCLK IN、MCLK OUT連接時鐘信號，引腳REF IN(+)通過限流電阻連接至AVCC，并同時通過所述LM385-2.5接AGND，以提供穩定的基準電壓；

通過數字隔離芯片ADuM1402，將TM7707的SCLK引腳與STM8S103F3P6的SPI_SCK/PC5引腳相連，將TM7707的DIN引腳與STM8S103F3P6的SPI_MOSI/PC6引腳相連，將TM7707的DOUT引腳與STM8S103F3P6的SPI_MISO/PC7引腳相連，為了方便監測TM7707的位的狀態，將TM7707的引腳與STM8S103F3P6的TIM1_CH4/PC4引腳相連；

STM8S103F3P6的第2、3引腳連接至無線串口模塊，通過無線串口模塊與上位機通信。

進一步地，在本實用新型的低成本便攜電壓測量裝置中，ADuM1402與STM8S103F3P6以及TM7707的連接方式為：

TM7707的引腳SCLK、DIN、DOUT、分別連接至ADuM1402的引腳VOA、VOB、VID、VIC，ADuM1402的引腳VIA、VIB、VOC、VOD分別連接至STM8S103F3P6的信號傳輸引腳SPI_SCK/PC5、SPI_MOSI/PC6、TIM1_CH4/PC4、SPI_MISO/PC7。

進一步地，在本實用新型的低成本便攜電壓測量裝置中，STM8S103F3P6的引腳NRST連接至一復位開關的一端，復位開關的所述一端連接正電源端子，另一端接地，復位開關的兩端之間并接一個復位電容。

進一步地，在本實用新型的低成本便攜電壓測量裝置中，供電電源為：