[实用新型]基于脉冲宽度调制的可编程模拟电压信号控制装置

说明书

本实用新型公开了一种基于脉冲宽度调制的可编程模拟电压信号控制装置，包括有微处理器，连接于微处理器上的USB通讯模块和脉冲宽度调制信号输出单元，输入端与脉冲宽度调制信号输出单元连接的高速光耦，以及与高速光耦输出端连接的脉冲宽度调制芯片。本实用新型智能化控制输出，能实现将脉冲宽度调制信号转换为可编程模拟电压信号，不会出现突然跳空的问题。

技术领域

本实用新型涉及光学电子测量控制领域，具体是一种基于脉冲宽度调制的可编程模拟电压信号控制装置。

背景技术

针对目前市场上现有的将脉冲宽度调制信号转换电压输出的控制系统，多数使用模拟芯片控制，控制式样不够智能化，电路较为复杂，用手动调节可调电阻旋钮做无段控制，在操作可调电阻时会有瞬间跳空的故障，电压出现为0的时候。市场上可编程的控制电压自动输出的系统，存在功耗大、发热严重等情况。价格非常昂贵，体积比较大，安装不方便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于脉冲宽度调制的可编程模拟电压信号控制装置，能实现将脉冲宽度调制信号转换为可编程模拟电压信号，不会出现突然跳空的问题。

本实用新型的技术方案为：

基于脉冲宽度调制的可编程模拟电压信号控制装置，包括有微处理器，连接于微处理器上的USB通讯模块和脉冲宽度调制信号输出单元，输入端与脉冲宽度调制信号输出单元连接的高速光耦，以及与高速光耦输出端连接的脉冲宽度调制芯片；所述的USB通讯模块用于接收所要输出的脉冲宽度调制信号的频率和电压大小数据，微处理器通过脉冲宽度调制信号输出单元输出相应占空比的脉冲宽度调制信号值给高速光耦，高速光耦传输脉冲宽度调制信号值至脉冲宽度调制芯片，脉冲宽度调制芯片把收到的脉冲宽度调制信号值转换为模拟电压信号输出。

所述的脉冲宽度调制芯片由隔离电源进行供电。

所述的微处理器包括有微处理器芯片U1，所述的脉冲宽度调制信号输出单元集成于微处理器芯片U1上，USB通讯模块包括有USB接口J1，USB接口J1连接于微处理器芯片U1的引脚30和引脚31上，高速光耦的输入端与微处理器芯片U1的PWM输出引脚连接，高速光耦的输出端与脉冲宽度调制芯片U3的PWM输入引脚连接，脉冲宽度调制芯片U3的输出端上连接有保护电路，脉冲宽度调制芯片U3的输出端通过保护电路与输出端子W2连接输出调制后的模拟电压信号。

所述的保护电路包括有滤波电容C5和瞬态二极管D1，滤波电容C5的一端、瞬态二极管D1的负极、输出端子W2均与脉冲宽度调制芯片U3的输出端连接，滤波电容C5的另一端、瞬态二极管D1的正极均接地。

本实用新型的优点：

(1)、本实用新型采用USB接口通讯，来接收所要输出的电压大小，通过对脉冲宽度调制信号输出来调节输出的电压，能通过与上位机通讯自动控制输出所需要的电压，实现智能化控制，操作智能、简单、快捷。

(2)、本实用新型通过微处理器控制，智能化控制输出，不需要手动调节电阻，电路简单容易实现；

(3)、本实用新型的脉冲宽度调制芯片可以输出0-5V或者0-10V的可调模拟电压值，输出的电压误差小于1％，线性度误差小于0.5％，频率可以兼容1Hz到1MHz，工作的频率范围广。

(4)、本实用新型采用了光耦隔离和隔离电源电路，可保证每个模块独立工作，互不干扰，所采用的电路功耗小，价格低，体积小，安装方便。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型微处理器和USB通讯模块的电路连接图。

图3是本实用新型高速光耦和脉冲宽度调制芯片的电路连接图。

具体实施方式