[發(fā)明專利]一種測(cè)量電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011583065.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112698603A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉宇航;牛根藝;趙躍東;趙倩倩;胡述靜;高躍;曾寬;張舒窈;宗凱凱;張冉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臥龍電氣驅(qū)動(dòng)集團(tuán)股份有限公司;臥龍電氣（上海）中央研究院有限公司;浙江龍創(chuàng)電機(jī)技術(shù)創(chuàng)新有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春輝

本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)量電路，包括采樣電路和隔離裝置，采樣電路與被測(cè)對(duì)象輸出端連接，用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣后的信號(hào)經(jīng)隔離裝置送入示波器進(jìn)行后續(xù)測(cè)量。應(yīng)用以上技術(shù)方案，由于隔離裝置可有效隔離信號(hào)采樣端和示波器低壓測(cè)量端的電壓，進(jìn)而在輸入信號(hào)為高壓時(shí)，采樣電路與隔離裝置連接處也為高壓，采樣電路兩端沒(méi)有壓差，不會(huì)被擊穿，因此無(wú)需采用高壓電阻增大差分臂的耐壓值，采樣電路的電壓和示波器的電壓之間也不會(huì)產(chǎn)生干擾，因此在滿足測(cè)量精度要求的同時(shí)，能夠適用于高共模電位測(cè)量較小電壓信號(hào)的場(chǎng)景，方便了不同懸浮電位上信號(hào)的采樣測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于單模光纖隔離的測(cè)量電路。

背景技術(shù)

測(cè)量電路中主要通過(guò)采樣電路對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，常用的采樣電路可通過(guò)差分電路實(shí)現(xiàn)。差分電路因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、使用方便、可測(cè)量直流和超低頻信號(hào)、功耗低等特點(diǎn)，在家電控制、工業(yè)設(shè)備、串聯(lián)電池組檢測(cè)等諸多領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種差分電路的電路原理圖。如圖1所示，差分電路包括第一運(yùn)算放大器U1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4，差分臂上的第一電阻R1和第二電阻R2分別與信號(hào)輸入端的負(fù)極N-和正極P+連接，第一運(yùn)算放大器U1經(jīng)第五電阻R5將輸出信號(hào)OUT送入示波器進(jìn)行后續(xù)測(cè)量。第一電阻R1和第二電阻R2均采用普通的測(cè)量電阻，導(dǎo)致該差分電路耐壓值較低。若輸入信號(hào)的電壓很高，尤其在高共模電位測(cè)量較小電壓信號(hào)時(shí)，由于示波器為低壓端，差分電路兩端壓差過(guò)大會(huì)將電路擊穿，進(jìn)而導(dǎo)致示波器損壞。若采用高壓電阻作為第一電阻R1和第二電阻R2，增大差分臂耐壓值，則會(huì)造成成本和體積的增加，同時(shí)高阻抗引入的噪聲使測(cè)量的信噪比明顯降低，無(wú)法滿足測(cè)量精度的要求。

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)，尋求一種適用范圍廣的測(cè)量電路是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種測(cè)量電路，能夠適用于高共模電位測(cè)量較小電壓信號(hào)的場(chǎng)景，方便不同懸浮電位上信號(hào)的采樣測(cè)量。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種測(cè)量電路，其特征在于，包括與被測(cè)對(duì)象信號(hào)輸出端連接，用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣的采樣電路和分別與所述采樣電路和示波器連接，用于將所述采樣電路與所述示波器進(jìn)行隔離的隔離裝置。

優(yōu)選地，所述隔離裝置具體為單模光纖收發(fā)器，所述單模光纖收發(fā)器的單模光纖發(fā)送器與所述采樣電路連接，所述單模光纖收發(fā)器的單模光纖接收器與所述示波器連接。

優(yōu)選地，還包括信號(hào)還原電路，所述信號(hào)還原電路分別與所述單模光纖接收器和所述示波器連接，用于將所述單模光纖接收器輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)化為與所述輸入信號(hào)極性相同的信號(hào)并輸出至示波器。

優(yōu)選地，還包括分別與所述采樣電路和所述單模光纖發(fā)送器連接的第一微處理器，所述第一微處理器包括ADC模塊和第一USART接口，所述采樣電路的輸出端與所述ADC模塊的輸入端連接，所述ADC模塊的輸出端經(jīng)所述第一USART接口與所述單模光纖發(fā)送器連接。

優(yōu)選地，所述輸入信號(hào)為雙極性信號(hào)，所述信號(hào)還原電路具體包括第二微處理器和單雙極性轉(zhuǎn)換電路，所述第二微處理器包括DAC模塊和第二USART接口，所述DAC模塊的輸入端與所述單模光纖接收器連接，所述DAC模塊的輸出端經(jīng)所述第二USART接口與所述單雙極性轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，所述單雙極性轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述示波器連接。

優(yōu)選地，還包括濾波電路，所述濾波電路的輸入端與所述DAC模塊的輸出端連接，所述濾波電路的輸出端與所述單雙極性轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接。

優(yōu)選地，所述單雙極性轉(zhuǎn)換電路包括電壓跟隨器、反向放大電路和零點(diǎn)修正電路，所述電壓跟隨器的同向輸入端與所述DAC模塊連接，所述電壓跟隨器的輸出端與所述反向放大電路的輸入端連接，所述零點(diǎn)修正電路與所述反向放大電路的輸入端連接，所述反向放大電路的輸出端為信號(hào)輸出端。

優(yōu)選地，還包括電荷泵，所述電荷泵與所述單雙極性轉(zhuǎn)換電路的電源輸入端連接。