[实用新型]一种长时间模拟积分器系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种积分器系统，尤其是涉及一种长时间模拟积分器系统。

背景技术

积分器是焊机设备中应用非常广泛的一种测量设备，传统模拟积分器在长时间内实现准确的积分运算，存在较多的问题。积分零漂和积分输出饱和是制约积分电路长时间工作的两个重要因素。由于实际运算放大器存在输入失调电压、输入失调电流、输入偏置电流和温度漂移，它们会在积分电路的输入端叠加一直流电平，该电平在积分电容上积分，使积分电路输出偏离基线。随着时间增长，偏离值增大，这便是积分电路的积分零漂。积分零漂明显时，会造成积分电路输出饱和，他们严重影响了积分电路的积分精度和输出值的动态范围。其次，积分电路的积分泄露也同样制约着积分电路的长时间工作。

目前的积分器都由于积分累计误差的关系，导致积分器工作一段时间之后就会由于积分误差的关系使得积分器饱和，不能够长时间积分。所以我们希望能够设计一个能够将积分累积误差相互平衡并且能够轮流工作的积分器，从而使积分器能够长时间工作。这种能够长时间积分的积分器的应用领域很广，能够用于自定位，微分信号分析，动态参数提取等等领域。在焊接，水下军工，电力等行业都有很大的需求量。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种长时间模拟积分器系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种长时间模拟积分器系统，该系统包括微分电流传感器、切换开关、积分器和控制单元，所述的微分电流传感器设置n个并分别连接至待测电流处，所述的微分电流传感器均通过所述的切换开关连接一个所述的积分器，进而形成n个积分回路，所述的积分器均连接所述的控制单元，所述的控制单元还连接切换开关，所述的控制单元用于控制n个积分回路循环接通工作并对n个积分回路的积分结果进行累加。

所述的微分电流传感器包括罗氏线圈。

所述的切换开关包括与n个微分电流传感器一一对应连接的n个继电器，所述的继电器均连接所述的控制单元。

所述的控制单元包括单片机、用于将积分器输出的模拟信号转化为数字信号的AD转换器、用于对每个积分回路接通时间进行计时计时器以及用于对每个积分回路每个工作周期的积分结果进行累加的累加计算模块，所述的AD转换器连接于n个积分器和单片机之间，所述的计时器连接单片机，所述的单片机连接所述的切换开关，所述的累加计算模块连接所述的单片机。

所述的累加计算模块包括用于存储每个积分回路每个工作周期的积分结果的存储器、DA转换器和加法器，所述的存储器连接所述的单片机，所述的存储器还通过DA转换器连接至所述的加法器。

所述的积分器为模拟积分电路，所述的模拟积分电路包括运放、积分电容、第一电阻和第二电阻，运放负输入端通过第一电阻连接所述的切换开关，运放负输入端还通过积分电容连接运放输出端，运放正输入端通过第二电阻接地，运放输出端连接所述的控制单元。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型设置n个积分回路，通过控制单元控制控制n个积分回路循环工作，使得每个积分回路工作较短的时间，在下一个工作周期开始时重新积分，最后通过每个工作周期的积分结果相加得到整个积分结果，通过控制每个积分回路工作较短的时间达到减少累计误差的效果；

(2)本实用新型切换开关采用继电器，通过控制继电器来控制每个积分回路的工作与否，实现快速切换，方便可靠；

(3)本实用新型积分器采用的模拟积分电路电路结构简单，方便实现。

附图说明

图1为本实用新型长时间模拟积分器系统的结构框图。

图中，1为罗氏线圈，2为继电器，3为积分器，4为AD转换器，5为单片机，6为计时器，7为存储器，8为DA转换器，9为加法器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种长时间模拟积分器系统，该系统包括微分电流传感器、切换开关、积分器3和控制单元，微分电流传感器设置n个并分别连接至待测电流处，及图中电流I输入值n个罗氏线圈1，微分电流传感器均通过切换开关连接一个积分器3，进而形成n个积分回路，积分器3均连接控制单元，控制单元还连接切换开关，控制单元用于控制n个积分回路循环接通工作并对n个积分回路的积分结果进行累加。微分电流传感器包括罗氏线圈1。

切换开关包括与n个微分电流传感器一一对应连接的n个继电器2，继电器2均连接控制单元。