一種脈沖信號(hào)測(cè)量電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種脈沖信號(hào)測(cè)量電路，包含傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、控制單元、初級(jí)線圈、多個(gè)串聯(lián)的次級(jí)線圈，所述初級(jí)線圈連接在傳感器的輸出端，所述次級(jí)線圈連接在電壓跟隨器輸入端，電壓跟隨器輸出端連接在模數(shù)轉(zhuǎn)單元的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出端連接在控制單元上。該實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜、功耗低、適用性強(qiáng)且利用感應(yīng)線圈對(duì)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行幅度衰減，使得傳感器的輸出信號(hào)衰減到可測(cè)量的范圍，進(jìn)而可以方便準(zhǔn)確地測(cè)量傳感器的輸出信號(hào)。
【專利說(shuō)明】一種脈沖信號(hào)測(cè)量電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種脈沖信號(hào)測(cè)量電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 脈沖信號(hào)是一種離散信號(hào)，形狀多種多樣，與普通模擬信號(hào)（如正弦波）相比，波形 之間在時(shí)間軸不連續(xù)(波形與波形之間有明顯的間隔)但具有一定的周期性是它的特點(diǎn)。最 常見(jiàn)的脈沖波是矩形波(也就是方波)。脈沖信號(hào)可以用來(lái)表示信息，也可以用來(lái)作為載波， 比如脈沖調(diào)制中的脈沖編碼調(diào)制（PCM)，脈沖寬度調(diào)制（PWM)等等，還可以作為各種數(shù)字電 路、高性能芯片的時(shí)鐘信號(hào)。
[0003] 目前，對(duì)脈沖信號(hào)的測(cè)量，尤其是脈沖電壓信號(hào)的測(cè)量，通常利用由一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換 器和一個(gè)微處理器構(gòu)成的電路實(shí)現(xiàn)。但這種電路也存在一些缺點(diǎn)，測(cè)量大脈沖信號(hào)時(shí)可能 電路的測(cè)量范圍不足，因此對(duì)電路的應(yīng)用造成了一定的限制。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià) 格低廉、功耗低且能方便準(zhǔn)確地測(cè)量脈沖信號(hào)的脈沖信號(hào)的測(cè)量電路。
[0005] 本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案
[0006] -種脈沖信號(hào)測(cè)量電路，包含傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、控制單元、初級(jí)線圈、多個(gè)串 聯(lián)的次級(jí)線圈，以及與所述次級(jí)線圈數(shù)量相同且一一對(duì)應(yīng)的電壓跟隨器；所述傳感器的輸 出端連接初級(jí)線圈的輸入端，所述每個(gè)次級(jí)線圈連接與其一一對(duì)應(yīng)的電壓跟隨器輸入端， 所述電壓跟隨器依次連接模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和控制單元。
[0007] 優(yōu)選的，所述控制單元為單片機(jī)。
[0008] 優(yōu)選的，所述單片機(jī)為AT89S52。
[0009] 本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：
[0010] 本實(shí)用新型利用磁隔離器的感應(yīng)線圈可以實(shí)現(xiàn)初級(jí)隔離，安全且對(duì)直流信號(hào)有很 好的隔離效果，衰減脈沖信號(hào)的幅值，在額定負(fù)荷下電壓變化小，并且價(jià)格低廉、功耗低、功 率高；電壓跟隨器起到緩沖、隔離、提高負(fù)載能力的作用，減小對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的影響，模 數(shù)轉(zhuǎn)換器的分級(jí)測(cè)量，可以提高測(cè)量的精度，模數(shù)轉(zhuǎn)換器可接收至少一個(gè)差分輸入信號(hào)，這 個(gè)信號(hào)從兩個(gè)端口以差分的形式接入；微處理器可以通過(guò)修改程序而不需要改變硬件結(jié)構(gòu) 以適應(yīng)不同的測(cè)量電路，同時(shí)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方 便等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖中，1-傳感器2-初級(jí)線圈3-鐵芯4-次級(jí)線圈5-電壓跟隨器6-模數(shù)轉(zhuǎn)換器 7-微處理器8-正向電壓9-負(fù)向電壓10-負(fù)差分輸入端11-正差分輸入端。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：
[0014] 一種脈沖信號(hào)測(cè)量電路，包含傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、控制單元、初級(jí)線圈、多個(gè)串 聯(lián)的次級(jí)線圈，以及與所述次級(jí)線圈數(shù)量相同且一一對(duì)應(yīng)的電壓跟隨器；所述傳感器的輸 出端連接初級(jí)線圈的輸入端，所述每個(gè)次級(jí)線圈連接與其一一對(duì)應(yīng)的電壓跟隨器輸入端， 所述電壓跟隨器依次連接模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和控制單元。所述控制單元為單片機(jī)AT89S52。
[0015] 如圖1所示，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯(或磁芯）3中便產(chǎn)生交流磁通， 使次級(jí)線圈4中感應(yīng)出電壓(或電流)。
[0016] 磁耦由線圈2、4和鐵芯(或磁芯)3組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電 源的繞組稱為初級(jí)線圈2,其余的繞組稱為次級(jí)線圈4。
[0017] 前端傳感器系統(tǒng)1將采集到信號(hào)U1通過(guò)磁耦轉(zhuǎn)換后輸送給電壓跟隨器5,不計(jì)鐵 芯(或磁芯）3耗能，根據(jù)能量守恒原理可得出線圈電壓之比等于匝數(shù)之比。轉(zhuǎn)換后電壓U2 經(jīng)電壓跟隨器5處理后輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器6,模數(shù)轉(zhuǎn)換器6可接收至少一個(gè)差分輸入信號(hào)，這 個(gè)信號(hào)從兩個(gè)端口以差分的形式接入。模數(shù)轉(zhuǎn)換器6的另一差分輸入端接地，將前端采集 的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后輸入微處理器中7。經(jīng)次級(jí)線圈4分壓后電壓經(jīng)電壓跟隨器 5輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器6的正差分輸入端11，電壓跟隨器5上所加正向電壓VDD作為模數(shù)轉(zhuǎn)換 器6的基準(zhǔn)源，VDD確定了模數(shù)轉(zhuǎn)換器6的正差分輸入端11最大電壓使之不會(huì)因過(guò)大電壓 而損壞，電壓跟隨器5的負(fù)向電壓9接地。模數(shù)轉(zhuǎn)換器6的負(fù)差分輸入端10接地，模數(shù)轉(zhuǎn) 換器6的輸出端12將前端采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入微處理器中7。通過(guò)將模數(shù) 轉(zhuǎn)換器6采集到的數(shù)據(jù)與提前設(shè)定的四個(gè)置信區(qū)間進(jìn)行比對(duì)，最終微處理器7采集與區(qū)間 相對(duì)應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器6所采集到的數(shù)據(jù)。通過(guò)此種比較可有效消除電壓過(guò)高所造成的波形 失真。
【權(quán)利要求】
1. 一種脈沖信號(hào)測(cè)量電路，其特征在于：包含傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、控制單元、初級(jí) 線圈、多個(gè)串聯(lián)的次級(jí)線圈，以及與所述次級(jí)線圈數(shù)量相同且一一對(duì)應(yīng)的電壓跟隨器；所述 傳感器的輸出端連接初級(jí)線圈的輸入端，所述每個(gè)次級(jí)線圈連接與其一一對(duì)應(yīng)的電壓跟隨 器輸入端，所述電壓跟隨器依次連接模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和控制單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述脈沖信號(hào)測(cè)量電路，其特征在于：所述控制單元為單片機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述脈沖信號(hào)測(cè)量電路，其特征在于：所述單片機(jī)為AT89S52。
【文檔編號(hào)】G01R15/18GK203894321SQ201420263111
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】劉清惓, 王勛濤, 韓上邦, 郭薇, 朱俊豐 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)