一種電壓測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電壓測量裝置，包含模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、控制單元、至少兩個串聯(lián)的分壓電阻,以及與所述分壓電阻一一對應(yīng)且數(shù)量相同的電壓跟隨器；所述每個分壓電阻連接電壓跟隨器的輸入端，所述電壓跟隨器依次連接模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和控制單元。分壓電阻對輸入信號進行分壓處理，電壓跟隨器將分壓電阻上的信號緩沖并輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號交給微處理器作最終處理。利用分壓電阻對傳感器的輸出電壓進行分壓，使得傳感器的輸出電壓達到可測量的范圍，進而能方便準確地測量傳感器的電壓。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種電壓測量裝置。 一種電壓測量裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 在各種電源處理設(shè)備中，電壓測量是必不可少的。電壓是一個基本物理量，是集總 電路中表征電信號能量的三個基本參數(shù)（電壓、電流功率）之一，電壓測量是電子測量中的 基本內(nèi)容。在電子電路中，電路的工作狀態(tài)如諧振、平衡、截止、飽和以及工作點的工作范 圍，通常都以電壓形式表現(xiàn)出來。電子設(shè)備的控制信號、反饋信號以及其它信息，主要表現(xiàn) 為電壓量。在非電量的測量中，也多利用多類傳感器件裝置，將非電參數(shù)轉(zhuǎn)化為電壓參數(shù)。
[0003] 目前，對電壓信號的測量，尤其是脈沖電壓信號的測量，通常利用由一個模數(shù)轉(zhuǎn)換 器和一個微處理器構(gòu)成的電路實現(xiàn)。但這種電路也存在一些缺點，測量大電壓信號時可能 電路的測量范圍不足，因此對電路的應(yīng)用造成了一定的限制。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、成 本低、實用性強且能夠利用電阻原件實現(xiàn)分壓效果，使輸出電壓達到可測范圍，進而準確測 量電壓的電壓測量裝置。
[0005] 本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案
[0006] -種電壓測量裝置，包含模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、控制單元、至少兩個串聯(lián)的分壓電阻，以 及與所述分壓電阻數(shù)量相同且一一對應(yīng)的電壓跟隨器；所述每個分壓電阻連接與其一一對 應(yīng)的電壓跟隨器的輸入端，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。
[0008] 優(yōu)選的，所述單片機為AT89C52。
[0009] 本實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] 1、利用電阻原件分壓，使輸出電壓達到可測范圍，進而準確測量；電阻串聯(lián)連接起 分壓作用，從不同電阻上成比例的獲得不同的電壓將大電壓轉(zhuǎn)化為小電壓，以對信號進行 準確測量。
[0011] 2、結(jié)構(gòu)簡單成本低；采用電阻元件實現(xiàn)分壓效果，結(jié)構(gòu)簡單成本低，有利于大規(guī)模 推廣使用。
[0012] 3、通用性、實用性強、安全性好；電路能夠?qū)Σ煌瑓^(qū)間的電壓信號準確測量，測量 不同電壓信號時不必改變電路連接方式，能有效保護后端電路。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本實用新型電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖中：1_分壓電阻，2-電壓跟隨器，3-模數(shù)轉(zhuǎn)換器，4-控制單元，5-正向電壓， 7-正差分輸入端,8-負差分輸入端。

【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細說明：
[0016] 一種電壓測量裝置，包含模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、控制單元、至少兩個串聯(lián)的分壓電阻，以 及與所述分壓電阻數(shù)量相同且一一對應(yīng)的電壓跟隨器；所述每個分壓電阻連接與其一一對 應(yīng)的電壓跟隨器的輸入端，所述電壓跟隨器依次連接模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和控制單元。
[0017] 所述電阻串聯(lián)連接起分壓作用，從不同電阻上成比例的獲得不同的電壓將大電壓 轉(zhuǎn)化為小電壓，以對信號進行準確測量。電壓跟隨器輸入端接分壓電阻，輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換 器，電壓跟隨器具有高輸入阻抗、低輸出阻抗特性，對信號起到良好的緩沖作用，同時電壓 跟隨器所加正向電源能有效限制其輸出幅值，保證了模數(shù)轉(zhuǎn)換電路不會因輸入電壓過大損 壞。模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端接電壓跟隨器，輸出端接控制單元，高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號。微處理器輸入端接模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對前端電路采集到的數(shù)據(jù)進行有效處理與 應(yīng)用。電路能夠?qū)Σ煌瑓^(qū)間的電壓信號準確測量；測量不同幅度脈沖信號時不必改變電路 連接方式，通用性、實用性強；能有效保護后端電路，安全性好；采用電阻元件實現(xiàn)分壓效 果，結(jié)構(gòu)簡單成本低，有利于大規(guī)模推廣使用。
[0018] 如圖1所示，前端測量信號輸入分壓電阻1中，由串聯(lián)電路分壓定律可知，分壓電 路輸出電壓等于分壓電阻總阻值與電路總阻值的比值乘以電路輸入電壓。模數(shù)轉(zhuǎn)換器3可 接收至少一個差分輸入信號，這個信號從兩個端口以差分的形式接入。經(jīng)電阻1分壓后電 壓經(jīng)電壓跟隨器2輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器3的正差分輸入端7,電壓跟隨器2上所加正向電壓VDD5 作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器3的基準源，VDD5確定了模數(shù)轉(zhuǎn)換器3的正差分輸入端7最大電壓使之不 會因過大電壓而損壞。模數(shù)轉(zhuǎn)換器3的負差分輸入端8接地，模數(shù)轉(zhuǎn)換器3的輸出端9將 前端采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸入微處理器中4?？赏ㄟ^將模數(shù)轉(zhuǎn)換器3采集到的 數(shù)據(jù)與提前設(shè)定的四個置信區(qū)間進行比對，最終采信與區(qū)間相對應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器3所采集 到的數(shù)據(jù)。通過此種比較可有效消除電壓過高所造成的波形失真。
【權(quán)利要求】
1. 一種電壓測量裝置，其特征在于：包含模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、控制單元、至少兩個串聯(lián)的分 壓電阻，以及與所述分壓電阻數(shù)量相同且一一對應(yīng)的電壓跟隨器；所述每個分壓電阻連 接與其一一對應(yīng)的電壓跟隨器的輸入端，所述電壓跟隨器依次連接模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和控制單 J Li 〇
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電壓測量裝置，其特征在于：所述控制單元為單片機。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述電壓測量裝置，其特征在于：所述單片機為AT89C52。
【文檔編號】G01R15/04GK203894320SQ201420259118
【公開日】2014年10月22日 申請日期: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 申請人:南京信息工程大學