[发明专利]一种用于精确测量领域的积分周期自适应工频型双积分A/D转换器

摘要

本发明揭示了一种用于精确测量领域的积分周期自适应工频型双积分A/D转换器，本发明对标准型双积分A/D转换器作出了改进。本发明的积分周期自适应工频型更高精度的双积分A/D转换器，其时钟频率/周期不再独立于工频交流电频率/周期，而是自动跟踪工频交流电频率/周期，消除了标准型双积分A/D转换器的工频信号周期与时钟周期不完全成整数比而带来的误差。另外，本发明的用于精确测量领域的积分周期自适应工频型双积分A/D转换器，其时钟频率/周期与工频交流电的电压幅值也无关，提高了应用的方便性。

主权项

1.一种用于精确测量领域的积分周期自适应工频型双积分A/D转换器，其特征在于：所述积分周期自适应工频型更高精度的双积分A/D转换器，包括：工频电压采样电路，第一过零比较器，2m倍频器，以及标准型双积分A/D转换器，2m倍频器由2m分频器及锁相环构成，m为正整数；锁相环内包含有压控振荡器和鉴相器；任意一个分频器和任意一个倍频器的输入端与过零比较器之间均设有缓冲器；标准型双积分A/D转换器包括有积分器、第二过零比较器、时钟脉冲控制门和计数器，积分器以集成运算放大器为核心组成；工频电压采样电路的输入端连接至工频电源，工频电压采样电路的输出端连接至过零比较器的输入端，过零比较器的输出端连接至锁相环的第一输入端，锁相环的输出端与2m倍频器的输入端连接，2m倍频器的输出端连接锁相环的第二输入端，锁相环的输出端还连接至标准型双积分A/D转换器的时钟信号输入端，标准型双积分A/D转换器的其余输入端、输出端连接方式不变；工频电压采样电路从测量仪器的交流电源处进行电压采样，通过电阻分压电路或电容分压电路来实现；所述用于精确测量领域的积分周期自适应工频型双积分A/D转换器从测量仪器的交流电源处进行电压采样，采样信号经过过零比较器，过零比较器将输入的正弦波信号进行变换，过零比较器的输出信号为方波信号，该方波信号同时输出到至少一个2m倍频器，倍频器的输出信号的频率即为工频电源频率的2m倍，m为正整数；倍频器的输出方波信号用作标准的双积分ADC的时钟信号；所述用于精确测量领域的积分周期自适应工频型双积分A/D转换器中的标准型双积分A/D转换器的时钟信号来自于测量仪器的交流电源的工频信号，其频率是工频信号的2m倍，并且自动地跟踪交流电源的工频频率，保证标准型双积分ADC的第一次积分时间即对待测电压信号积分的时间T1严格等于工频交流电的周期、或严格地是工频交流电的周期的整数倍的要求，使一个测试周期内的工频干扰被严格地消除。