[发明专利]一种数字化电压传感器模块

说明书

本发明公开了一种数字化电压传感器模块，与控制电路相连，包括电源单元、模拟电路单元、数字电路单元，电源单元的输入端与控制电路的电源输出端相连，电源单元的输出端与模拟电路单元、数字电路单元相连以用于供电；模拟电路单元包括电压传感器、采样电路、信号调理电路，数字电路单元包括AD转换电路、数字化处理模块，电压传感器的输出端与采样电路的输入端相连，采样电路的输出端与信号调理电路的输入端相连，信号调理电路的输出端与AD转换电路的输入端相连，AD转换电路的输出端与数字化处理模块的输入端相连，数字化处理模块的输出端通过通信模块与控制电路相连。本发明能够简化控制电路规模、便于维修、还能避免模拟信号对控制电路的干扰。

技术领域

本发明涉及电压传感器领域，具体的涉及一种数字化电压传感器模块。

背景技术

目前电压传感器均是模拟信号输出，其信号处理流程是先通过模拟采样和信号变换输出AD转换电路，最后经过FPGA数字化处理，然后通过数据总线输入到控制芯片。目前采样、信号变换、AD转换过程都是需要在控制电路中实现，但是模拟信号的引入，会增加对控制电路的信号干扰，与此同时，控制电路中需要增加给模拟采样和数字化处理两个部分供电的电源，也增加了其电路的复杂程度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种简化控制电路规模、减少对控制电路干扰的数字化电压传感器模块。

本发明采用的技术方案是：

一种数字化电压传感器模块，用于连接控制电路，包括：电源单元、模拟电路单元、数字电路单元，所述电源单元的输入端与控制电路的电源输出端相连，电源单元的输出端分别与模拟电路单元、数字电路单元相连以用于供电；所述模拟电路单元包括电压传感器、采样电路、信号调理电路，所述数字电路单元包括AD转换电路、数字化处理模块，所述电压传感器的输出端与采样电路的输入端相连，所述采样电路的输出端与信号调理电路的输入端相连，所述信号调理电路的输出端与AD转换电路的输入端相连，所述AD转换电路的输出端与数字化处理模块的输入端相连，所述数字化处理模块的输出端通过通信模块与控制电路相连。

进一步的，所述数字化处理模块采用FPGA模块或CPLD模块中的一种。

进一步的，所述通信模块为485信号驱动电路，所述485信号驱动电路通过485总线与控制电路的485端子相连。

进一步的，所述采样电路包括运算放大器U2A、TVS瞬态抑制二极管D1A、电阻R4，所述信号调理电路包括运算放大器U2B和若干电阻；所述电压传感器的输出端与运算放大器U2A的同相输入端相连，所述电阻R4与TVS瞬态抑制二极管D1A并联，电阻R4与TVS瞬态抑制二极管D1A的一个公共端与运算放大器U2A的同相输入端相连，电阻R4与TVS瞬态抑制二极管D1A的另一个公共端接地，所述运算放大器U2A的输出端通过电阻R2与运算放大器U2B的反相输入端相连，所述运算放大器U2B的输出端与AD转换电路的信号输入端相连。

进一步的，所述运算放大器U2A的反相输入端与输入端相连，所述运算放大器U2B的同相输入端接地，运算放大器U2B的反向输入端与输入端之间设置有彼此并联的电容C5和电阻R1。

进一步的，所述电源单元包括滤波器F1和DC-DC隔离电源模块U3，所述滤波器的输入端与控制电路的电源输出端相连，滤波器的输出端与DC-DC隔离电源模块U3的输入端相连，所述DC-DC隔离电源模块U3的输出端用于输出15V电压。

进一步的，还包括稳压器U4、电感L1和L2，所述稳压器U4的输入端与DC-DC隔离电源模块U3输出端相连，稳压器U4的输出端用于提供5V模拟电源，所述稳压器的正极输出端AVCC5与电感L1的一端相连，稳压器的接地端AGND与电感L2的一端相连，所述电感L1与L2的另一端用于提供5V数字电源。