專利名稱：正負(fù)電壓測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種正負(fù)電壓測量裝置。
背景技術(shù)：
目前，公知的電壓測量裝置一般為嵌入式AD轉(zhuǎn)換器，其所能承受的電壓范圍為 0-5V,如果信號(hào)過大則利用電位器、電阻等器件將信號(hào)進(jìn)行衰減，如果輸入的是雙極性信 號(hào)，還需要進(jìn)行絕對值轉(zhuǎn)換或電壓提升等把信號(hào)全部轉(zhuǎn)換為正電平。而在這些轉(zhuǎn)換電路中， 因?yàn)槠骷姆稚⑿裕枰{(diào)整電位器來保證傳遞參數(shù)為一個(gè)定值。由于采集設(shè)備內(nèi)阻影響， 傳遞參數(shù)一般并不能準(zhǔn)確測量，導(dǎo)致實(shí)際測試的電壓值有一定的誤差，同時(shí)調(diào)節(jié)電位器等 器件相當(dāng)繁瑣且工作量大。并且由于溫度等外界環(huán)境的影響導(dǎo)致測量的電壓值誤差進(jìn)一步 變大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種正負(fù)電壓測量裝置，能夠無需將負(fù)電平轉(zhuǎn)換為正電 平就能同時(shí)測試正負(fù)電壓，并且降低環(huán)境因素造成的誤差，提高測量精度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種正負(fù)電壓測量裝置，包括選通控制器、前 置電壓跟隨電路、信號(hào)電壓偏移衰減電路、后級(jí)電壓跟隨電路、基準(zhǔn)信號(hào)輸入電路和MCU處 理器，所述前置電壓跟隨電路包括由Cl和Rl組成的濾波回路和電壓跟隨器Ul，所述信號(hào)電 壓偏移衰減電路包括電阻R2、R3、R4及電容C3，所述前置電壓跟隨電路與所述信號(hào)電壓偏 移衰減電路之間設(shè)有由電容C2和電容ECl組成的穩(wěn)壓回路，所述后級(jí)電壓跟隨電路通過由 電容C5和電容EC3組成的濾波回路與所述MCU處理器連接，所述MCU處理器的輸出端與所 述顯示裝置相連接。優(yōu)選的，所述MCU處理器包括控制模塊、采集模塊和計(jì)算模塊，所述控制模塊與所 述選通控制器的控制1接口、控制2接口相連，所述采集模塊與所述后級(jí)電壓跟隨電路的輸 出端相連。優(yōu)選的，所述后級(jí)電壓跟隨電路還包括由電容C4與電容EC2組成的濾波回路及由 電容C6與電容EC4組成的濾波回路。因此，本實(shí)用新型使用上述結(jié)構(gòu)的正負(fù)電壓測量裝置，能夠無需將負(fù)電平轉(zhuǎn)換為 正電平就能同時(shí)測試正負(fù)電壓，并且降低環(huán)境因素造成的誤差，提高測量精度。下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1為本實(shí)用新型正負(fù)電壓測量裝置實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例[0011]圖1為本實(shí)用新型正負(fù)電壓測量裝置實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，包括 選通控制器、前置電壓跟隨電路、信號(hào)電壓偏移衰減電路、后級(jí)電壓跟隨電路、基準(zhǔn)信號(hào)輸 入電路和MCU處理器，所述前置電壓跟隨電路包括由Cl和Rl組成的濾波回路和電壓跟隨 器U2，利用電壓跟隨器輸入阻抗高輸出阻抗低的特點(diǎn)來消除外部設(shè)備對測量電路的影響， 所述信號(hào)電壓偏移衰減電路包括電阻R2、R3、R4及電容C3，通過3個(gè)電阻對電壓信號(hào)進(jìn)行 偏移和衰減，將正負(fù)電壓信號(hào)按比例縮小到嵌入式AD轉(zhuǎn)換設(shè)備能夠承受的電壓范圍之內(nèi)， 所述前置電壓跟隨電路與所述信號(hào)電壓偏移衰減電路之間設(shè)有由電容C2和電容ECl組成 的穩(wěn)壓回路，所述后級(jí)電壓跟隨電路通過由電容C5和電容EC3組成的濾波回路與所述MCU 處理器連接，所述后級(jí)電壓跟隨電路用于減小對AD轉(zhuǎn)換器的影響，使得輸入阻抗和輸出阻 抗不影響測試電路的傳輸參數(shù)，所述MCU處理器的輸出端與所述顯示裝置相連接。所述MCU處理器包括控制模塊、采集模塊和計(jì)算模塊，所述控制模塊與所述選通 控制器的控制1接口、控制2接口相連，用來控制進(jìn)入本實(shí)施例所述測量電路的是0電平， 還是基準(zhǔn)電壓，所述采集模塊與所述后級(jí)電壓跟隨電路的輸出端相連，通過AD轉(zhuǎn)換，對本 實(shí)施例所述測量電路的輸出電壓進(jìn)行采集，采集之后進(jìn)行通過所述計(jì)算模塊計(jì)算本實(shí)施例 所述測量電路的輸入電壓，然后在輸出到所述顯示裝置進(jìn)行顯示，本實(shí)施例中所述MCU處 理器可選用STM32處理器。本實(shí)施例中所述后級(jí)電壓跟隨電路還包括由電容C4與電容EC2組成的濾波回路 及由電容C6與電容EC4組成的濾波回路，用于對電壓跟隨器U3的電源濾波，降低外部設(shè)備 對測量電路的影響。本實(shí)施例所述測量電路有穩(wěn)定的傳輸參數(shù)，通過所述MCU處理器控制所述選通控 制器，將精密基準(zhǔn)電壓和零電平即對地電壓分別輸入本實(shí)施例所述測量電路，通過這兩個(gè) 已知值求出電壓傳輸公式y(tǒng)。ut = k*xin+b中的參數(shù)k和b，每次測量輸入信號(hào)時(shí)先測量這兩 個(gè)已知值，得到當(dāng)前環(huán)境下的傳輸參數(shù)k，b，然后再將待測信號(hào)輸入電路進(jìn)行采集后，利用 當(dāng)前的電壓傳輸參數(shù)即可準(zhǔn)確求出待測信號(hào)電壓。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對其進(jìn)行限 制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解其依然可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替 換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種正負(fù)電壓測量裝置，其特征在于包括選通控制器、前置電壓跟隨電路、信號(hào)電 壓偏移衰減電路、后級(jí)電壓跟隨電路、基準(zhǔn)信號(hào)輸入電路、MCU處理器和顯示裝置，所述前置 電壓跟隨電路包括由Cl和Rl組成的濾波回路和電壓跟隨器U1，所述信號(hào)電壓偏移衰減電 路包括電阻R2、R3、R4及電容C3，所述前置電壓跟隨電路與所述信號(hào)電壓偏移衰減電路之 間設(shè)有由電容C2和電容ECl組成的穩(wěn)壓回路，所述后級(jí)電壓跟隨電路通過由電容C3和電 容EC3組成的濾波回路與所述MCU處理器連接，所述MCU處理器的輸出端與所述顯示裝置 相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正負(fù)電壓測量裝置，其特征在于所述MCU處理器包括控制 模塊、采集模塊和計(jì)算模塊，所述控制模塊與所述選通控制器的控制1接口、控制2接口相 連，所述采集模塊與所述后級(jí)電壓跟隨電路的輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正負(fù)電壓測量裝置，其特征在于所述后級(jí)電壓跟隨電路還 包括由電容C4與電容EC2組成的濾波回路及由電容C6與電容EC4組成的濾波回路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種正負(fù)電壓測量裝置，包括選通控制器、前置電壓跟隨電路、信號(hào)電壓偏移衰減電路、后級(jí)電壓跟隨電路、基準(zhǔn)信號(hào)輸入電路和MCU處理器，所述前置電壓跟隨電路包括由C1和R1組成的濾波回路和電壓跟隨器U1，所述信號(hào)電壓偏移衰減電路包括電阻R2、R3、R4及電容C3，所述前置電壓跟隨電路與所述信號(hào)電壓偏移衰減電路之間設(shè)有由電容C2和電容EC1組成的穩(wěn)壓回路，所述后級(jí)電壓跟隨電路通過由電容C3和電容EC3組成的濾波回路與所述MCU處理器連接，所述MCU處理器的輸出端與所述顯示裝置相連接。本實(shí)用新型使用上述結(jié)構(gòu)的正負(fù)電壓測量裝置，能夠無需將負(fù)電平轉(zhuǎn)換為正電平就能同時(shí)測試正負(fù)電壓，并且降低環(huán)境因素造成的誤差，提高測量精度。
文檔編號(hào)G01R19/00GK201886059SQ20102061899
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
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