[实用新型]一种脉冲宽度自动测量电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种脉冲宽度自动测量电路，属于电路设计技术领域。

背景技术

自动控制领域中经常有脉冲信号需要控制和测量，市面上能买到的通用测试仪价格较贵，且功能单一，不能适应多种测控要求。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种脉冲宽度自动测量电路，可自动测量多路并行脉冲宽度。

本实用新型的技术解决方案是：

一种脉冲宽度自动测量电路，包括：定时计数器芯片、非门芯片和光耦芯片；外部输入脉冲信号通过光耦芯片进行隔离和调压，调整为+5V脉冲信号输出给非门芯片的输入端，非门芯片将+5V脉冲信号反相之后输出到定时计数器芯片的门控端，定时计数器芯片对输入的脉冲进行计数，且高电平有效，外部时钟信号输入到定时计数器芯片的时钟端，给定时计数器芯片提供计数时钟。

外部输入脉冲信号与光耦芯片输出的+5V脉冲信号相位相同。

光耦芯片包括输入电阻、输出电阻和光耦，外部输入脉冲信号通过输入电阻之后送到光耦的输入正端，光耦的输出正端通过输出电阻连接+5V，同时，光耦的输入负端和输出负端接地，光耦的输出正端引出信号即为光耦芯片的输出。

输出电阻取值510欧姆，输入电阻的阻值=外部输入脉冲信号的最高电压值/限制电流，其中，限制电流取值范围为10～20mA。

所述定时计数器芯片为8254芯片或8253芯片

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

（1）多路脉冲由多路计数器自动并行测量，测量精度可通过调高计数器计数频率来提高，本创新选用1KHz的计数频率，测量精度为1ms。

附图说明

图1为本实用新型电路示意图；

图2为被测外部输入脉冲信号波形图；

图3为经过光耦之后的脉冲信号波形图；

图4为经过非门之后的脉冲信号波形图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型具体实施方式。

定时的本质就是计数，把若干计时单元累加起来，就获得了一段时间。因此用可编程定时计数器芯片按晶振输出的时钟信号定时并计数，可实现对一段时间的精确测量，这种方式即不占用CPU的时间，又使用灵活。

基于上述思想，本实用新型提供了一种脉冲宽度自动测量电路，如图1所示，包括：定时计数器芯片、非门芯片和光耦芯片；外部输入脉冲信号通过光耦芯片进行隔离和调压，调整为+5V脉冲信号输出给非门芯片的输入端，外部输入脉冲信号与光耦芯片输出的+5V脉冲信号脉宽相同，相位相反。非门芯片将+5V脉冲信号再反相之后输出到定时计数器芯片的门控端，定时计数器芯片对输入的脉冲进行计数，且高电平有效，外部时钟信号输入到定时计数器芯片的时钟端，给定时计数器芯片提供计数时钟。

光耦芯片包括输入电阻、输出电阻和光耦，外部输入脉冲信号通过输入电阻之后送到光耦的输入正端，光耦的输出正端通过输出电阻连接+5V，同时，光耦的输入负端和输出负端接地，光耦的输出正端引出信号即为光耦芯片的输出。光耦芯片的输出电阻取值510欧姆，输入电阻的阻值=外部输入脉冲信号的最高电压值/限制电流，其中，限制电流取值范围为10～20mA。这样随着输入电阻阻值的调整，可以测量不同的外部输入脉冲信号。

本实用新型中定时计数器芯片为8254芯片或8253芯片，光耦芯片采用GH302-4芯片，非门芯片采用54HC14芯片。

本实用新型测量电路可以扩展为同时测量多路外部输入脉冲信号，如图2所示，以3路输入为例，3路被测脉冲并行输入GH302-4光耦，经光耦变换后（即图1中AAA1～AAA3处），脉冲信号变成图3所示3路－5～0V等脉宽信号，又经54HC14非门变换后（即图1中BBB1～BBB3处），脉冲信号变成图4所示3路0～5V等脉宽信号，再分别输入8254的门控端GATE0～GATE2，相应控制3个计数器计数。

8254芯片内部有3个独立的计数器，每个计数器都有自己的时钟信号CLK和门控信号GATE。按测量精度选择一定频率的时钟信号输入CLK，把被测信号调理成0～5V输入门控端，GATE在5V左右启动计数，在0V左右停止计数。通过控制8254的片选和读写信号，按地址从计数器中读出数据，即可算出相应被测脉冲宽度。

多路并行脉冲信号经调理后，分别输入8254定时/计数器芯片的一个门控端，即可算出每一路被测信号的脉冲宽度。