[發明專利]一種交流電壓及頻率檢測系統

在審

• 申請號: 202011381500.6
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112505395A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 陳太茂
• 申請（專利權）人: 貴州航天風華實業有限公司
• 主分類號: G01R19/22
• 分類號: G01R19/22;G01R23/02
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 汪勁松

本發明提供的一種交流電壓及頻率檢測系統；包括電壓采樣電路和頻率采樣電路，電壓采樣電路和頻率采樣電路分別與單片機連接；本發明通過外圍電路整流降壓將交流模擬輸入信號變成小直流電壓信號，再把該信號傳送給HCNR201芯片，利用該芯片帶負反饋的隔離且寬線性區的特性，更精確的把模擬信號傳送給單片機，從而使之實現交流電壓160V～260V的數據采集。

技術領域

本發明涉及一種交流電壓及頻率檢測系統。

背景技術

目前通用的交流電壓的測量方法采用基于模擬電路AC-DC變換方式，由于模擬電路的一些固有缺點限制了測量的精度。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種交流電壓及頻率檢測系統。

本發明通過以下技術方案得以實現。

本發明提供的一種交流電壓及頻率檢測系統；包括電壓采樣電路和頻率采樣電路，電壓采樣電路和頻率采樣電路分別與單片機連接；

所述電壓采樣電路將交流電壓信號依次通過信號調理電路A和隔離電路后輸入到單片機；

所述頻率采樣電路將交流電壓信號依次通過信號調理電路B、過零比較電路、光耦隔離電路后輸入到單片機。

所述信號調理電路A包括整流橋B1，整流橋B1的輸入端接入交流電壓信號Vin，其輸出端正極依次串聯有電阻R2和電阻R3，其負極接地，其正極還通過極性電容C3接地，電阻R2和R3之間通過電阻R5接地。

所述隔離電路包括線性光耦U2，線性光耦U2的1腳與電阻R4連接，其2腳接入供電電源V1，其3腳和4腳分別與放大器U1的3腳和1腳連接，其5腳和6腳分別與放大器U3的1腳和3腳連接；電阻R4的另一端與放大器U1的4腳連接，放大器U1的3腳還與電阻R3連接，放大器U1的4腳和3腳之間還連接與電容C1，放大器U1的5腳接入供電電源V1；放大器U3的5腳接入供電電源V2，其4腳通過電阻R6與單片機連接，其3腳和4腳之間并聯有電阻R1和電容C2，電阻R6的兩端分別通過極性電容C4和極性電容C5接地。

所述信號調理電路B包括電阻R1和電阻R8，電阻R1和電阻R8的一端分別與交流電壓信號的兩極連接，電阻R1和電阻R8的另一端共同與電阻R7連接，電阻R7的另一端依次與二極管D1的正極、二極管D2的負極連接，二極管D1的負極、二極管D2的正極接地，電阻R8與交流電壓信號連接的一端還通過電阻R9接地。

所述過零比較電路包括比較器U4，比較器U4的1腳和3腳分別與二極管D2的正極和負極連接，其5腳接入供電電源V1，2腳接地，4腳通過電阻R11與光耦隔離電路連接，其4腳和5腳之間還連接有電阻R10。

所述光耦隔離電路包括光耦U5，光耦U5的1腳與電阻R11連接,2腳接地，其4腳接入供電電源V2，其3腳與單片機連接，其3腳還分別通過電阻R12和電容C6接地。

所述供電電源V1為12V電源。

所述供電電源V2為3.3V電源。

本發明的有益效果在于：通過外圍電路整流降壓將交流模擬輸入信號變成小直流電壓信號，再把該信號傳送給HCNR201芯片，利用該芯片帶負反饋的隔離且寬線性區的特性，更精確的把模擬信號傳送給單片機，從而使之實現交流電壓160V～260V的數據采集。

附圖說明

圖1是本發明的電壓采樣電路原理示意圖；

圖2是本發明的頻率采樣電路原理示意圖；

圖3是本發明的頻率采樣Vin與Vout波形圖；

圖4是本發明的電壓采樣電路電壓采樣數據表；

圖5是本發明的電壓采樣電路交流電壓160V～260V輸出線形圖；