[实用新型]自动识别信号类型的真有效值交直流电压测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种交直流电流信号测量技术领域，具体来说涉及一种真有效值交直流电压测量装置。

背景技术

对于交直流电压真有效值的测量，通常使用的方法是：根据被测电压类型的不同，将被测电压手动切换至对应的交流或直流输入通道来进行测量。在自动测量装置中，如果被测电压的类型未知，人工判断切换的介入将直接降低测量装置的自动化程度。同时，若被测电压为混合交直流电压，使用现有测量装置的过程将更为繁琐，且难以获得全面的测量参数。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述缺点而提供的一种自动识别交流、直流、混合交直流类型，自动测量交流电压真有效值、直流电压值和混合交直流电压真有效值的自动识别信号类型的真有效值交直流电压测量装置。

本实用新型的一种自动识别信号类型的真有效值交直流电压测量装置，包括分压及缓冲器、电平平移电路、A/D转换器、过零同步电路和微处理器，分压及缓冲器的输出端分别与电平平移电路及过零同步电路的输入端连接，过零同步电路输出接至微处理器的同步检测口上；A/D转换器的参考电压输出端接到电平平移电路的参考电压输入端上，A/D转换器的模拟电压输入端与电平平移电路的输出相连；微处理器上设有显示接口和通信接口，微处理器的A/D转换器接口与A/D转换器的数字接口互连。

上述的自动识别信号类型的真有效值交直流电压测量装置，其中：分压及缓冲器的电阻R5连接于输入接口J1与运算放大器U1的正相输入端之间，电阻R7与电容C1并联，电阻R7连接于运算放大器U1的负相输入端与运算放大器U1的输出端之间，电阻R6连接于运算放大器U1的正相输入端与公共地之间；

电平平移电路包括电平平移集成电路U3、参考电压源缓冲器U2和电压箝位电路R12、D1、D2，电平平移集成电路U3内部元件的差分运算放大器U3A和电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4。电阻R1和R2串联，其连接公共端与差分运算放大器U3A的正输入端相连；电阻R1的另一端与U3的REF端相连，再接到分压及缓冲器1的输出端上，电阻R2的另一端与U3的参考电压输入端相连，再接到参考电压源缓冲器U2的输出端上；电阻R3和R4串联，其连接公共端与U3A的负输入端相连，电阻R3的另一端与电平平移集成电路U3 的-IN端相连，再接到公共地；电阻R4的另一端与电平平移集成电路U3 的SENCE端和OUT端相连，再接到电压箝位电路的电阻R12上；电平平移集成电路U3的-IN端接公共地，电平平移集成电路U3的SENSE端与电平平移集成电路U3的OUT端连接，电平平移集成电路U3的REF端与运算放大器U1的输出端连接，电平平移集成电路U3的参考电压输入端与参考电压源缓冲器U2的输出端连接，参考电压源缓冲器U2的负相输入端与参考电压源缓冲器U2的输出端连接，电容C4连接于参考电压源缓冲器U2的输入端与公共地之间，参考电压源缓冲器U2的输入端与A/D转换器3的参考电压输出Uref端连接，电阻R12连接于电平平移集成电路U3的OUT端与A/D转换器3的A/D输入端之间，二极管D1的阳极接公共地，二极管D1的阴极与A/D转换器3的A/D输入端相连接，二极管D2的阴极接正电源+V_CC，二极管D2的阳极与A/D转换器3的A/D输入端相连接，电容C3连接于A/D转换器3的A/D输入端与公共地之间；

电阻R1连接于电平平移集成电路U3的REF端与差分运算放大器U3A的正相输入端之间，电阻R2连接于电平平移集成电路U3的参考电压输入端与差分运算放大器U3A的正相输入端之间，电阻R3连接于电平平移集成电路U3的-IN端与差分运算放大器U3A的负相输入端之间，电阻R4连接于电平平移集成电路U3的SENSE端与差分运算放大器U3A的负相输入端之间，电平平移集成电路U3的OUT端与差分运算放大器U3A的输出端连接；

过零同步电路的电容C2连接于运算放大器U1的输出端与电压比较器U4的负相输入端之间，电阻R8连接于电压比较器U4的正相输入端与电压比较器U4的负相输入端之间，电阻R11连接于电压比较器U4的输出端与正电源+V_CC之间，电阻R9连接于电压比较器U4的正相输入端与正电源+V_CC之间，电阻R10连接于电压比较器U4的正相输入端与公共地之间；

微处理器的同步检测口与电压比较器U4的输出端连接，微处理器的A/D转换器接口与A/D转换器的数字接口连接;