一種頻率采樣電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種頻率采樣電路，包括比較器、第一電阻、第二電阻、第一二極管和第二二極管；第一電阻一端與比較器的正相輸入端相連，另一端接地；第二電阻一端接在比較器的反相輸入端，另一端接在比較器的輸出端；第一二極管的陽極與比較器的輸出端相連，陰極與第二二極管的陰極相連，第二二極管的陽極接地；比較器的反相輸入端接地。基于硬件采樣方案，能夠應(yīng)用并兼容于目前所有的電壓采樣電路，應(yīng)用范圍廣，所用的器件少，容易搭建，響應(yīng)快，成本低。
【專利說明】
_種頻率采樣電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于交流信號檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種頻率采樣電路。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，在低壓配電系統(tǒng)中，需要實時對電源進(jìn)行檢測。
[0003]隨著電力電子器件的發(fā)展，目前一些大功率的電力開關(guān)類設(shè)備已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在配電電網(wǎng)中，由此帶來了大量的高頻諧波，造成電網(wǎng)波形畸變，有可能直接造成一些精密儀器負(fù)載無法正常工作。因此需要一些電路能夠?qū)崟r檢測電網(wǎng)的變化。
[0004]目前，絕大多數(shù)的檢測電網(wǎng)電源變化的電路都是直接采集電源的實時電壓信號，然后將其送入處理器進(jìn)行分析，對于電網(wǎng)頻率信號的檢測，也是直接基于電壓的變化分析出來的。但是，這樣的話就對處理器的數(shù)據(jù)分析能力提出了更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本實用新型旨在提出一種頻率采樣電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電源信號直接進(jìn)入處理器處理，處理難度大，成本高的問題。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0007]—種頻率采樣電路，包括比較器、第一電阻、第二電阻、第一二極管和第二二極管；所述第一電阻一端與所述比較器的正相輸入端相連，另一端接地;所述第二電阻一端接在所述比較器的反相輸入端，另一端接在所述比較器的輸出端;所述第一二極管的陽極與所述比較器的輸出端相連，陰極與所述第二二極管的陰極相連，所述第二二極管的陽極接地；所述比較器的反相輸入端接地。
[0008]進(jìn)一步，所述比較器為運算放大器。
[0009]進(jìn)一步，所述比較器采用雙極性電源供電，正電源端電壓為+3.3V，負(fù)電源端電壓為-3.3V。
[0010]進(jìn)一步，所述比較器的型號為LM224。
[0011 ]進(jìn)一步，所述第一二極管和第二二極管的型號為1N4500。
[0012]進(jìn)一步，所述第一電阻和第二電阻的阻值為10kQ。
[0013]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所述的一種頻率采樣電路具有以下優(yōu)勢:基于硬件采樣方案，能夠應(yīng)用并兼容于目前所有的電壓采樣電路，應(yīng)用范圍廣，所用的器件少，容易搭建，響應(yīng)快，成本低。
【附圖說明】
[0014]構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0015]圖1為本實用新型的電路圖；
[0016]圖2為本實用新型A點的輸出波形；
[0017]圖3為本實用新型C點的輸出波形；
[0018]圖4為本實用新型D點的輸出波形。
【具體實施方式】
[0019]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0020]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0021]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0022]下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。
[0023]本實用新型提供的一種頻率采樣電路，如圖1所示，包括比較器U1、第一電阻R1、第二電阻R2、第一二極管Dl和第二二極管D2;第一電阻Rl—端與比較器Ul的正相輸入端相連，另一端接地;第二電阻R2—端接在比較器Ul的反相輸入端，另一端接在比較器Ul的輸出端；第一二極管Dl的陽極與比較器Ul的輸出端相連，陰極與第二二極管D2的陰極相連，第二二極管D2的陽極接地;比較器Ul的反相輸入端接地。
[0024]比較器Ul為運算放大器，采用雙極性電源供電，正電源端電壓為+3.3V，負(fù)電源端電壓為-3.3V，型號為LM224 ；第一二極管Dl和第二二極管D2的型號為1N4500，第一電阻Rl和第二電阻R2的阻值為I OOkQ。
[0025]A點為電源的輸入節(jié)點，由于交流電源的特性為正弦波形，所以A點的輸入波形是一個在OV基準(zhǔn)電壓上下來回波動的電平，波形如圖2所示。B電的電壓波形應(yīng)該也是一個在OV基準(zhǔn)電壓上下來回波動的正弦電平，若比較器Ul是單電源供電系統(tǒng)的話，會在B點將正弦電平的負(fù)半平面電壓削峰，造成波形的畸變，進(jìn)而會影響到電壓采樣電路的正常工作。比較器Ul選擇的供電方式為± 3.3V雙極性電源供電，避免了B點電壓波形的畸變。
[0026]比較器UI的C點的輸出隨著B點的輸入電壓的變化而變化，當(dāng)B點電壓小于OV基準(zhǔn)電壓的時候，C點輸出+3.3V電平，當(dāng)B點電壓大于OV基準(zhǔn)電壓的時候，C點輸出-3.3V電平。
[0027]由于處理器都是基于正電源供電的原理工作的，所以無法識別OV基準(zhǔn)電壓以下的電平信號，必須將D點的電平變換成OV-3.3V以內(nèi)的電平。
[0028]當(dāng)C點電源電壓大于OV基準(zhǔn)電壓的時候，第一二極管Dl導(dǎo)通，D點為0V-3.3V以內(nèi)的電平。當(dāng)C點電源電壓小于OV基準(zhǔn)電壓的時候，第一二極管Dl反向截止，并且第二二極管D2的導(dǎo)通壓降與第一二極管Dl的截止壓降相抵消，所以D點為0V，C點輸出波形如圖3所示，D點輸出波形如圖4所示。
[0029]由此，本電路就可以直接將D點的電壓輸入到相應(yīng)的單片機管腳內(nèi)。
[0030]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種頻率采樣電路，其特征在于:包括比較器(U1)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第一二極管(Dl)和第二二極管(D2);所述第一電阻(Rl)—端與所述比較器(Ul)的正相輸入端相連，另一端接地;所述第二電阻(R2)—端接在所述比較器(Ul)的反相輸入端，另一端接在所述比較器(Ul)的輸出端;所述第一二極管(Dl)的陽極與所述比較器(Ul)的輸出端相連，陰極與所述第二二極管(D2)的陰極相連，所述第二二極管(D2)的陽極接地;所述比較器(Ul)的反相輸入端接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頻率采樣電路，其特征在于:所述比較器(Ul)為運算放大器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種頻率采樣電路，其特征在于:所述比較器(Ul)采用雙極性電源供電，正電源端電壓為+3.3V，負(fù)電源端電壓為-3.3V。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種頻率采樣電路，其特征在于:所述比較器(Ul)的型號為LM224o5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的一種頻率采樣電路，其特征在于:所述第一二極管(Dl)和第二二極管(D2)的型號為1N4500。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的一種頻率采樣電路，其特征在于:所述第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)的阻值為10kQ。
【文檔編號】G01R23/10GK205450111SQ201521112688
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月25日
【發(fā)明人】劉琦, 沈飛飛, 毛開全, 姜建軍, 張樹齡, 李濤, 王立文
【申請人】施耐德萬高（天津）電氣設(shè)備有限公司