專利名稱：隔離型信號測試分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到一種隔離型信號測試分析儀，它適用于共模電壓彡300V的隔離型信號測試的分析。
背景技術(shù)：
共模電壓是指在每一導(dǎo)體和所規(guī)定的參照點之間，往往是大地或機架，出現(xiàn)的相量電壓的平均值?；蛘哒f同時加在電壓表兩測量端和規(guī)定公共端之間的那部分輸入電壓。現(xiàn)有的電阻式信號測試分析儀都是將輸入的電壓、電阻、電荷信號轉(zhuǎn)換成電阻信號，現(xiàn)有市場上的電阻信號測試分析儀對輸入的共模電壓值都有規(guī)定，一般最大不能超過±30V，即使選擇輸入電壓范圍較大的電阻式信號測試分析儀時，往往也很難在高電壓下分辨出I微伏的電壓，而且高電壓還很容易造成儀器內(nèi)部電器元件的損壞。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是要提供一種隔離型信號測試分析儀，它能克服現(xiàn)有電阻式信號測試分析儀所存在的問題。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，隔離型信號測試分析儀，包括信號放大器、光電耦合器、信號放大器所組成，其特征在于可控供橋電壓、傳感器、高共模電壓運放芯片、信號放大器、光電耦合器、信號放大器、模擬濾波器、16位模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器、DSP數(shù)據(jù)處理、UART轉(zhuǎn)USB模塊順序串聯(lián)；減法器、16位數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器順序串聯(lián)，同時與比較器并聯(lián)；可控供橋電壓、16位數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器、比較器、16位模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器、DSP數(shù)據(jù)處理、UART轉(zhuǎn)USB模塊分別順序與單片機并聯(lián)。本實用新型適用于共模電壓(300V的隔離型信號測試分析，采用高共模電壓的芯片、光耦隔離技術(shù)，以及局部屏蔽和合理接地的結(jié)構(gòu)，能在高共模電壓中，分辨出I微伏的差模電壓，同時不會損壞儀器內(nèi)部電器元件。

圖1是本實用新型線路示意圖；1.可控供橋電壓，2.傳感器，3.高共模電壓運放芯片，4.信號放大器，5.光電稱合器，6.信號放大器，7.模擬濾波器，8.減法器，9.比較器，10. 16位數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器，11.單片機，12. 16位模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，13. DSP數(shù)據(jù)處理，14.UART轉(zhuǎn)USB模塊，16.屏蔽盒。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實 用新型作進一步說明；隔離型信號測試分析儀，包括信號放大器4、光電耦合器5、信號放大器6所組成，其特征在于可控供橋電壓1、傳感器2、高共模電壓運放芯片3、信號放大器4、光電稱合器5、信號放大器6、模擬濾波器7、16位模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器12、DSP數(shù)據(jù)處理13、UART轉(zhuǎn)USB模塊15順序串聯(lián)；減法器8、16位數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器10順序串聯(lián)，同時與比較器9并聯(lián)；可控供橋電壓1、16位數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器10、比較器9、16位模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器12、DSP數(shù)據(jù)處理13、UART轉(zhuǎn)USB模塊14分別順序與單片機11并聯(lián)。具體實施時，通過UART轉(zhuǎn)USB模塊給一個命令給單片機，單片機控制可控供橋電壓，輸出供橋電壓給傳感器，為傳感器提供工作電壓。儀器內(nèi)部電壓信號平衡處理于此同時，通過UART轉(zhuǎn)USB模塊發(fā)送指令給單片機，單片機再給16位數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器發(fā)送指令，使16位數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器輸出模擬電壓進入減法器，進行運算，再經(jīng)過比較器進行比較后，給單片機發(fā)送停止命令，將電路中內(nèi)置電壓除去，避免影響到測量信號。高電壓下微弱信號的測量采用差分放大模式，首先信號經(jīng)過高共模電壓運放芯片，然后被測量的微弱信號經(jīng)過信號放大器，先放大一個量級別，然后讓放大后的信號經(jīng)過光電耦合器轉(zhuǎn)成光信號，然后再由光電耦合器轉(zhuǎn)成電信號進入下一級的信號放大器，為了防止高壓通過空氣泄漏到后級放大電路上，從而影響測量效果，必須將光電耦合器前面的一級信號放大器上用屏蔽盒屏蔽，并且信號不能直接和后面的電路地相連，減小對后面電路的影響，確保微弱信號的準確測量，信號經(jīng)過放大之后進入模擬濾波器，濾去無關(guān)信號，將有用信號再經(jīng)過16位模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，之后進入DSP數(shù)據(jù)處理，最后通過單片機控制UART轉(zhuǎn)USB模塊，將信號轉(zhuǎn)換成USB所能識別的信號，通過USB數(shù)據(jù)線傳輸至計算機，顯示在信號測試分析軟件上。
權(quán)利要求1.隔離型信號測試分析儀，包括信號放大器(4)、光電耦合器(5)、信號放大器(6)所組成，其特征在于可控供橋電壓(I)、傳感器(2)、高共模電壓運放芯片(3)、信號放大器(4)、 光電耦合器(5)、信號放大器(6)、模擬濾波器(7)、16位模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(12)、DSP數(shù)據(jù)處理(13)、UART轉(zhuǎn)USB模塊(14)、(15)順序串聯(lián)；減法器(8)、16位數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器 (10)順序串聯(lián)，同時與比較器(9)并聯(lián)；可控供橋電壓(I)、16位數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器(10)、 比較器(9)、16位模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(12)、DSP數(shù)據(jù)處理(13)、UART轉(zhuǎn)USB模塊(14)分別順序與單片機(11)并聯(lián)。
專利摘要隔離型信號測試分析儀，包括信號放大器、光電耦合器、信號放大器所組成。可控供橋電壓、傳感器、高共模電壓運放芯片、信號放大器、光電耦合器、信號放大器、模擬濾波器、16位模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器、DSP數(shù)據(jù)處理、UART轉(zhuǎn)USB模塊、順序串聯(lián)；可控供橋電壓、16位數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器、比較器、16位模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器、DSP數(shù)據(jù)處理、UART轉(zhuǎn)USB模塊分別順序與單片機并聯(lián)。本實用新型適用于共模電壓≤300V的隔離型信號測試分析，采用高共模電壓的芯片、光耦隔離技術(shù)，以及局部屏蔽和合理接地的結(jié)構(gòu)，能在高共模電壓中，分辨出1微伏的差模電壓，同時不會損壞儀器內(nèi)部電器元件。
文檔編號G01R31/00GK202886495SQ20122052957
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者施杰, 劉椿峰 申請人:施杰