專利名稱：：高精度導通角數(shù)字顯示儀的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及可控硅導通角測量技術，尤其涉及可控硅導通角測量儀器，屬于電子測量
技術領域：
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背景技術：
：可控硅是"可控硅整流元件"的簡稱，是一種具有三個PN結的四層結構的大功率半導體器件，一般由兩個晶閘管反向連接而成。它的功用不僅是整流，還可以用作無觸點開關，以快速接通或切斷電路，實現(xiàn)將直流電變成交流電的逆變，或者將一種頻率的交流電變成另一種頻率的交流電等等?？煽毓韬推渌雽w器件一樣，具有體積小、效率高、穩(wěn)定性好、工作可靠等優(yōu)點。它的出現(xiàn)，使半導體技術從弱電領域進入了強電領域，成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、軍事科研以至商業(yè)、民用電器等方面爭相采用的元件?？煽毓杈哂腥绱藦V泛的應用領域，其技術關鍵在于通過改變可控硅的導通角，對加在被控負載兩端的電壓進行控制，從而達到使工程中位移、速度、轉速以及光亮等物理量發(fā)生變化。然而，對于這些物理量進行控制的基礎信號——可控硅導通角的精確測量與控制，長久以來都是十分困難的。究其原因，現(xiàn)有技術中可控硅導通角的觀糧只能采用原始的方法，即用示波器對該導通角波形信號進行估算。顯然，這種測試方法因人為讀數(shù)弓胞的誤差較大；而且，顯示信號的"溫漂"也較大，無法達到精確測量與控制可控硅導通角的目的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，提供一種高精度導通角數(shù)字顯示儀。本實用新型的技術方案是高精度導通角數(shù)字顯示儀，包括信號接入端、取樣電路、波形寬度檢測電路、高頻脈沖發(fā)生器、邏輯運算電路、計數(shù)器及數(shù)字顯示器，接入端引入導通角模擬信號，然后輸給取樣電路，取樣電路形成的取樣信號輸給波形寬度檢測電路，波形寬度檢測信號與來自高頻脈沖發(fā)生器的高頻基準信號一起輸給邏輯運算電路，運算后的信號被計數(shù)器檢測和計數(shù)，計數(shù)結果輸給數(shù)字顯示儀顯示。進一步地，上述的高精度導通角數(shù)字顯示儀，其中所述導通角模擬信號是正弦波信號；所述高頻脈沖發(fā)生器的頻率是15000200000Hz;所述邏輯運算電路是"與非門"電路；所述計數(shù)器是十進制4位計數(shù)器；所述數(shù)字顯示器是四位7段顯示譯碼器。這樣，本實用新型提供出一種高精度導通角數(shù)字顯示儀，該儀器通過檢測可控硅導通角模擬信號的寬度，結合高頻基準脈沖進行邏輯運算，用計數(shù)器進行計數(shù)和計算，最終以非常直觀的方式數(shù)字化顯示出導通角的數(shù)值，其測量精度達到士o.rCA。由此，可控硅導通角測量值的穩(wěn)定性及可靠性大為提高，為可控硅整流元件在各個領域的廣泛應用奠定了基礎。圖1是本實用新型的組成結構示意圖2是可控硅導通角的正弦模擬信號在示波器上的截取圖3是本實用新型應用于電鉆的調(diào)速曲線圖。具體實施方式以下結合附圖對本實用新型技術方案作詳細描述。如圖1所示，本實用新型高精度導通角數(shù)字顯示儀包括信號接入端、取樣電路、波形寬度檢測電路、高頻脈沖發(fā)生器、邏輯運算電路、計數(shù)器和數(shù)字顯示器。其工作過程是，接入端引入導通角模擬信號，然后輸給取樣電路，取樣電路形成的取樣信號輸給波形寬度檢測電路，波形寬度檢測信號，如方波信號等，與來自高頻脈沖發(fā)生器的高頻基準信號一起輸給"與非門"邏輯運算電路進行數(shù)字化運算，運算后的信號被計數(shù)器檢測和計數(shù)，計數(shù)結果輸給數(shù)字顯示儀顯示。上述過程中，可控硅導通角的模擬信號可為常規(guī)的正弦波信號，檢測信號的波形寬度時可采用斯密特電路讀取，讀取后的方波信號與輸入的高頻基準脈沖電路一起輸入給邏輯運算電路，計數(shù)器檢測運算結果，再輸出給數(shù)字顯示儀。該儀器的測量精度由高頻基準脈沖信號的頻率決定，一般地，該頻率范圍是15000200000Hz。相應地，計數(shù)器采用十進制4位計數(shù)器，數(shù)字顯示儀采用四位7段顯示譯碼器，其精度為o.rCA。本實用新型可用于檢測各種具體場合下的導通角。圖2是一例，其周期是180°CA，通過示波器目測，導通角在4150。CA，而用本實用新型測量，結果為44.945.1°CA。測量結果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>上述對比實例表明原有的測量手段僅僅是對模擬量的一個估算，人為因素的影響比較大，所領幌的導通角的誤差較大；采用本實用新型提供的測量儀器，則可大大提高測量結果的精度，能把控制誤差在士o.rCA范圍之內(nèi)。正如大家所知，可控硅導通角的測量儀器在工業(yè)生產(chǎn)中有著非常廣泛的應用。例如，交流調(diào)速開關hic芯片的初始速度的設定，或者電鉆等電動工具起始轉速的調(diào)整，等等。電動工具的初始狀態(tài)決定于加載在其電機上的初始電壓，圖3是電鉆的調(diào)速曲線坐標圖，圖中VH為電鉆的最高轉速，V,為電鉆的起始轉速，VlVh為電鉆的調(diào)速范圍；S,S2則為調(diào)速所經(jīng)歷的爬行距離。由該調(diào)速曲線圖可見，電鉆初始轉速的調(diào)整具有非常高的精度要求。在同樣規(guī)格的電機情況下，初始電壓則與交流調(diào)速控制電路中可控硅的起始導通角一一對應，為此，只要將控制調(diào)速的核心元件~~可控硅的起始導通角精確地控制好，就能實現(xiàn)精確地調(diào)整好電動工具的初始轉速。本實用新型將導通角的測量精度控制在土o.rca以內(nèi)，為提高電鉆的產(chǎn)品質(zhì)量奠定了很好基礎。綜上，本實用新型提供了一種高精度導通角數(shù)字顯示儀，其測量精度比現(xiàn)有技術提高了一個數(shù)量級。隨著可控硅的廣泛使用，該測量儀器對于精確測量和控制光照、位移、速度等物理量非常有益，使用價值很大。權利要求1、高精度導通角數(shù)字顯示儀，其特征在于該儀器包括信號接入端、取樣電路、波形寬度檢測電路、高頻脈沖發(fā)生器、邏輯運算電路、計數(shù)器及數(shù)字顯示器，接入端引入導通角模擬信號，然后輸給取樣電路，取樣電路形成的取樣信號輸給波形寬度檢測電路，波形寬度檢測信號與來自高頻脈沖發(fā)生器的高頻基準信號一起輸給邏輯運算電路，運算后的信號被計數(shù)器檢測和計數(shù)，計數(shù)結果輸給數(shù)字顯示儀顯示。2、根據(jù)權利要求1所述的高精度導通角數(shù)字顯示儀，其特征在于所述導通角模擬信號是正弦波信號。3、根據(jù)權利要求l所述的高精度導通角數(shù)字顯示儀，其特征在于所述高頻脈沖發(fā)生器的頻率是15000200000Hz。4、根據(jù)權利要求1所述的高精度導通角數(shù)字顯示儀，其特征在于所述邏輯運算電路是"與非門"電路。5、根據(jù)權利要求1所述的高精度導通角數(shù)字顯示儀，其特征在于所述計數(shù)器是4位計數(shù)器。6、根據(jù)權利要求1所述的高精度導通角數(shù)字顯示儀，其特征在于所述數(shù)字顯示器是四位7段顯示譯碼器。專利摘要本實用新型提供一種高精度導通角數(shù)字顯示儀，包括信號接入端、取樣電路、波形寬度檢測電路、高頻脈沖發(fā)生器、邏輯運算電路、計數(shù)器及數(shù)字顯示器，接入端引入導通角模擬信號，然后輸給取樣電路，取樣電路形成的取樣信號輸給波形寬度檢測電路，波形寬度檢測信號與來自高頻脈沖發(fā)生器的高頻基準信號一起輸給邏輯運算電路，運算后的信號被計數(shù)器檢測和計數(shù)，計數(shù)結果輸給數(shù)字顯示儀顯示。該數(shù)字顯示儀的測量精度為±0.1°CA，可廣泛應用于對光照、位移、速度等物理量的精確測量和控制。文檔編號G01R31/28GK201145708SQ20072012986公開日2008年11月5日申請日期2007年12月29日優(yōu)先權日2007年12月29日發(fā)明者莊瑞云申請人:蘇州市相城區(qū)富頓厚膜電路制造廠