[发明专利]一种通用电压输入的工频信号频率测量系统

权利要求书

1.一种通用电压输入的工频信号频率测量系统，由电压转换电路、转换电压自调整放大电路、带通滤波电路、比较器电路、数字信号处理电路、供电电路组成；其特征为：

所述电压转换电路、转换电压自调整放大电路、带通滤波电路、比较器电路、数字信号处理电路依次连接；所述供电电路为转换电压自调节放大电路、带通滤波电路、比较器电路、数字信号处理电路供电；

其中，所述的转换电压自调整放大电路，是由比例放大电路U1A在回路中串联不同阻值的电阻，且并联NMOS管Q1组成；当电压转换电路输出电压小于NMOS管Q1的阀值电压0.7V的情况下，NMOS管Q1处于关闭状态，而在电压转换电路输出电压大于NMOS管Q1的阀值电压0.7V的情况下，NMOS管Q1导通；

其中，比例放大电路的同相输入端与电压变换器二次侧相连，比例放大电路的反相输入端与地之间连接第一电阻R1，第二电阻R2、第三电阻R3串联连接在比例放大电路的反相输入端和输出端之间，NMOS管Q1的源极和漏极连接第二电阻R2的两端，栅极与比例放大电路的输出端相连，其中，NMOS管Q1的源极连接在第二电阻R2和比例放大电路的反相输入端之间。

2.根据权利要求1所述的通用电压输入的工频信号频率测量系统，其特征在于：

其中，所述的电压转换电路由电压变换器、TVS器件、去耦电容组成；所述电压变换器一次侧连接通用工频交流信号，电压变换器二次侧连接转换电压自调整放大电路的输入侧；所述TVS器件、去耦电容并联连接在电压变换器输出侧与地之间。

3.根据权利要求2所述的通用电压输入的工频信号频率测量系统，其特征在于：

所述电压变换器选择DIS-PT300/3.53型，满足0~300V的宽范围交流工频信号输入。

4.根据权利要求1所述的通用电压输入的工频信号频率测量系统，其特征在于：

所述第一电阻R1=1K欧姆，第二电阻R2=4.7K欧姆，第三电阻R3=1K欧姆。

5.根据权利要求1或4所述的通用电压输入的工频信号频率测量系统，其特征在于：

所述带通滤波电路包括第二运算放大器U1B和第四至第七电阻、第四电容C4、第五电容C5组成，其中，比例放大电路的输出端通过依次串联连接的第四电阻R4、第五电容C5连接到第二运算放大器U1B的反相输入端，第四电容C4、第五电阻R5的一端均连接至第四电阻R4和第五电容C5连接点处，第四电容C4、第五电阻R5的另一端分别连接到第二运算放大器U1B的输出端、地，第六电阻R6连接在第二运算放大器U1B的正相输入端和地之间，第七电阻R7连接在第二运算放大器U1B的反相输入端和输出端之间。

6.根据权利要求5所述的通用电压输入的工频信号频率测量系统，其特征在于：

其中，第四电阻R4=20K欧姆，第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7均为12K欧姆，第四电容C4、第五电容C5均取为220nF。

7.根据权利要求1或6所述的通用电压输入的工频信号频率测量系统，其特征在于：

所述比较器电路由第三运算放大器U1C组成，第三运算放大器的正向输入端接地，反向输入端与带通滤波器电路输出端相连接，第三运算放大器U1C输出信号FOUT即为转换输出的固定频率的脉冲信号，直接输入至数字信号处理电路进行实时的运算采集。