專利名稱：一種電壓傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電壓傳感器。
背景技術(shù)：
目前市場上，電壓傳感器大部分都是采用線圈、磁芯以及霍爾片的組合，根據(jù)霍爾原理制成的。上述電壓傳感器是由原邊電壓通過原邊電阻轉(zhuǎn)換為原邊電流，在上述電流周圍會產(chǎn)生一定的磁通量，利用磁芯的聚磁作用，絕大部分的磁通量通過磁芯的氣隙，安置在上述氣隙當中的霍爾片感應(yīng)磁場產(chǎn)生一定的霍爾電勢差，上述電勢差再經(jīng)過放大電路等處理之后產(chǎn)生一定的副邊電流。上述副邊電流通過副邊線圈產(chǎn)生的磁通量與原邊電流產(chǎn)生的 磁通量形成動態(tài)平衡，達到零磁通，輸出電流即為副邊電流。目前的電壓傳感器的性能易受諸多因素影響，比如線圈、磁芯以及霍爾片等。線圈的匝數(shù)不符合要求將會影響到產(chǎn)品輸出精度，磁芯不良將會導(dǎo)致剩磁現(xiàn)象嚴重，線圈環(huán)繞在磁芯上，對于檢測線圈的匝數(shù)具有一定的難度。用來傳輸模擬信號的線圈產(chǎn)品也往往容易受到外界磁場的干擾，抗干擾能力不是很強，而且線圈感抗的存在嚴重影響到產(chǎn)品的響應(yīng)時間。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供了一種抗干擾能力較強的電壓傳感器。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供如下技術(shù)方案一種電壓傳感器，包括將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對所述數(shù)字信號進行傳輸并隔離雜波信號的數(shù)字隔離模塊，接收數(shù)字隔離模塊輸出的數(shù)字信號，并對該數(shù)字信號轉(zhuǎn)換和濾波的低通濾波器；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端連接數(shù)字隔離模塊的輸入端，所述數(shù)字隔離模塊的輸出端連接所述低通濾波器的輸入端。進一步地，所述數(shù)字隔離模塊為磁芯，所述磁芯原邊的一端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端，所述磁芯原邊的另一端連接地信號，磁芯副邊的一端連接低通濾波器的輸入端，磁芯副邊的另一端連接地信號。進一步地，該電壓傳感器還包括第一斯密特觸發(fā)器，所述第一斯密特觸發(fā)器的輸入端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端，第一斯密特觸發(fā)器的輸出端連接數(shù)字隔離模塊的輸入端。進一步地，該電壓傳感器還包括第二斯密特觸發(fā)器，所述第二斯密特觸發(fā)器的輸入端連接數(shù)字隔離模塊的輸出端，第二斯密特觸發(fā)器的輸出端連接低通濾波器的輸入端。進一步地，所述斯密特觸發(fā)器包括第一反相器、第二反相器、電阻Rl和電阻R2，電阻R1、第一反相器和第二反相器依次串聯(lián)，電阻R2的兩端分別連接第一反相器的輸入端和第二反相器的輸出端，電阻Rl的空閑端作為斯密特觸發(fā)器的輸入端，第二反相器的輸出端作為斯密特觸發(fā)器的輸出端。進一步地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器為e-AADC。[0012]進一步地，還包括分壓電路，所述分壓電路包括電阻RE和電阻RI，所述電阻RE和電阻RI串聯(lián)，電阻RE —端連接輸入模擬信號，電阻RI的一端連接地信號，電阻RE和電阻RI串聯(lián)的節(jié)點連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端。進一步地，所述低通濾波器包括電阻R3、電阻R4、電阻R5、運算放大器、電容Cl和電容C2 ;電阻R3和電阻R4串聯(lián)后連接運算放大器的正輸入端，電容Cl的一端連接電阻R3和電阻R4串聯(lián)后的節(jié)點，另一端連接運算放大器的輸出端，電容C2連接運算放大器的正輸入端和地信號，電阻R5連接運算放大器的負輸入端和輸出端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果本實用新型提供的電壓傳感器，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后再經(jīng)過數(shù)字隔離模塊的隔離，這樣得到的信號抗干擾能力強，穩(wěn)定性高。

圖I是本實用新型實施例電壓傳感器電路原理框圖。
·[0016]圖2是本實用新型第一實施例電壓傳感器電路原理框圖。圖3是本實用新型第二實施例電壓傳感器電路原理框圖。圖4是本實用新型第三實施例電壓傳感器電路原理框圖。圖5是本實用新型實施例斯密特觸發(fā)器電路原理圖。圖6是本實用新型實施例低通濾波器電路原理圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。圖I是本實用新型實施例電壓傳感器電路原理框圖；公開了一種電壓傳感器，包括將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器11，對所述數(shù)字信號進行傳輸并隔離雜波信號的數(shù)字隔離模塊12，接收數(shù)字隔離模塊輸出的數(shù)字信號，并對該數(shù)字信號轉(zhuǎn)換和濾波的低通濾波器13 ;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器11的輸出端連接數(shù)字隔離模塊12的輸入端，所述數(shù)字隔離模塊12的輸出端連接所述低通濾波器13的輸入端。通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器11將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后再經(jīng)過數(shù)字隔離模塊12的隔離，這樣得到的信號抗干擾能力強，穩(wěn)定性高。本實用新型中，所述數(shù)字隔離模塊12為磁芯，所述磁芯原邊的一端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器11的輸出端，所述磁芯原邊的另一端連接地信號，磁芯副邊的一端連接低通濾波器13的輸入端，磁芯副邊的另一端連接地信號。數(shù)字隔離技術(shù)與以往電壓傳感器采用線圈、磁芯以及霍爾片構(gòu)成的原副邊隔離功能不同，本實用新型是在磁芯原邊加數(shù)字電壓信號，使磁芯產(chǎn)生突變磁通，副邊繞組感生數(shù)字輸出電壓，而不是通過霍爾片來感應(yīng)，從根本上解決了霍爾片對產(chǎn)品性能的影響，且數(shù)字信號只有高平和低平，受外界的干擾影響較小，并且數(shù)字隔離模塊作為一個獨立的模塊，極大地提高了產(chǎn)品的性能。圖2是本實用新型第一實施例電壓傳感器電路原理框圖；本實施例還包括分壓電路10，所述分壓電路10包括電阻RE和電阻RI，所述電阻RE和電阻RI串聯(lián)，電阻RE—端連接輸入模擬信號，電阻RI的一端連接地信號，電阻RE和電阻RI串聯(lián)的節(jié)點連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器11的輸入端。根據(jù)測量電壓范圍選擇合適的外接大電阻，正確連好線路，給電壓傳感器提供穩(wěn)定的+5V供電。在輸入端輸入一定電壓信號，可在輸出端得到對應(yīng)關(guān)系的電壓信號輸出。如附圖2所示，Um為輸入電壓，RE為外接分壓大電阻，RI為內(nèi)接分壓小電阻，RI值在產(chǎn)品設(shè)計時已經(jīng)確定。U1為分壓電阻RI兩端的電壓值，此電壓直接對后面電路提供信號，U0為傳感器的輸出電壓。根據(jù)RI兩端的額定值計算選擇RE的值，分壓系數(shù)即為
權(quán)利要求1.一種電壓傳感器，其特征在于，包括將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對所述數(shù)字信號進行傳輸并隔離雜波信號的數(shù)字隔離模塊，接收數(shù)字隔離模塊輸出的數(shù)字信號，并對該數(shù)字信號轉(zhuǎn)換和濾波的低通濾波器；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端連接數(shù)字隔離模塊的輸入端，所述數(shù)字隔離模塊的輸出端連接所述低通濾波器的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓傳感器，其特征在于，所述數(shù)字隔離模塊為磁芯，所述磁芯原邊的一端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端，所述磁芯原邊的另一端連接地信號，磁芯副邊的一端連接低通濾波器的輸入端，磁芯副邊的另一端連接地信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓傳感器，其特征在于，該電壓傳感器還包括第一斯密特觸發(fā)器，所述第一斯密特觸發(fā)器的輸入端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端，第一斯密特觸發(fā)器的輸出端連接數(shù)字隔離模塊的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓傳感器，其特征在于，該電壓傳感器還包括第二斯密特觸發(fā)器，所述第二斯密特觸發(fā)器的輸入端連接數(shù)字隔離模塊的輸出端，第二斯密特觸發(fā)器的輸出端連接低通濾波器的輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電壓傳感器，其特征在于，所述斯密特觸發(fā)器包括第一反相器、第二反相器、電阻Rl和電阻R2，電阻R1、第一反相器和第二反相器依次串聯(lián)，電阻R2的兩端分別連接第一反相器的輸入端和第二反相器的輸出端，電阻Rl的空閑端作為斯密特觸發(fā)器的輸入端，第二反相器的輸出端作為斯密特觸發(fā)器的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項所述的電壓傳感器，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器為e -AADC0
7.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項所述的電壓傳感器，其特征在于，還包括分壓電路，所述分壓電路包括電阻RE和電阻RI，所述電阻RE和電阻RI串聯(lián)，電阻RE —端連接輸入模擬信號，電阻RI的一端連接地信號，電阻RE和電阻RI串聯(lián)的節(jié)點連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項所述的電壓傳感器，所述低通濾波器包括電阻R3、電阻R4、電阻R5、運算放大器、電容Cl和電容C2 ；電阻R3和電阻R4串聯(lián)后連接運算放大器的正輸入端，電容Cl的一端連接電阻R3和電阻R4串聯(lián)后的節(jié)點，另一端連接運算放大器的輸出端，電容C2連接運算放大器的正輸入端和地信號，電阻R5連接運算放大器的負輸入端和輸出端。
專利摘要一種電壓傳感器，包括將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對所述數(shù)字信號進行傳輸并隔離雜波信號的數(shù)字隔離模塊，接收數(shù)字隔離模塊輸出的數(shù)字信號，并對該數(shù)字信號轉(zhuǎn)換和濾波的低通濾波器。通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后再經(jīng)過數(shù)字隔離模塊的隔離，這樣得到的信號抗干擾能力強，穩(wěn)定性高。
文檔編號G01R19/25GK202494718SQ201220062399
公開日2012年10月17日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者唐新穎, 王耀民, 蔣莉萍 申請人:比亞迪股份有限公司