一種基于電壓比較電路的多功能功率測試儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種功率測試儀，具體是指一種基于電壓比較電路的多功能功率測試儀。
【背景技術】
[0002]目前功率測試儀已被廣泛應用于工業(yè)設備的在線檢測和維修。然而，傳統(tǒng)的功率測試儀功能較為單一，僅限于對設備的功率進行檢測，而對設備的運行電壓和電流等關鍵工作參數(shù)信息則不能檢測，因此無法全面的反映設備的運行情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的功率測試儀功能單一的缺陷，提供一種基于電壓比較電路的多功能功率測試儀。
[0004]本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn):一種基于電壓比較電路的多功能功率測試儀，主要由單片機，電壓傳感器，電流傳感器，分別與單片機相連接的信號轉換模塊、相位檢測電路以及顯示器，分別與信號轉換模塊相連接的電壓采樣保持電路和電流采樣保持電路，以及分別與相位檢測電路相連接的電流比較電路和電壓比較電路組成;所述電壓傳感器串接在電壓采樣保持電路和電壓比較電路之間；電流傳感器則串接在電流采樣保持電路和電流比較電路之間；所述電壓比較電路由比較芯片U3，三極管VT3，三極管VT4，一端與比較芯片U3的CSN管腳相連接、另一端則與電壓傳感器相連接的電阻R15，串接在比較芯片U3的CSN管腳和VSS管腳之間的電阻R18，正極與比較芯片U3的CSN管腳相連接、負極則與三極管VT3的集電極相連接的電容C6，一端與三極管VT3的發(fā)射極相連接、另一端接地的電阻R16，串接在三極管VT3的基極和比較芯片U3的D頂管腳之間的電阻R17，正極與比較芯片U3的VIN管腳相連接、負極接地的電容C7，N極與電容C7的負極相連接、P極則與三極管VT4的發(fā)射極相連接的二極管D7，正極經(jīng)電容C8后與比較芯片U3的DRV管腳相連接、負極則與相位檢測電路相連接的電容C9，與電容C9相并聯(lián)的電阻R19，以及N極與電容C9的正極相連接、P極接地的穩(wěn)壓二極管D8組成;所述比較芯片U3的VIN管腳與三極管VT4的基極相連接，其VCC管腳則與電容C9的正極相連接;所述三極管VT4的集電極則與三極管VT3的基極相連接。
[0005]進一步的，所述相位檢測電路由電流輸入電路，電壓輸入電路，同時與電流輸入電路和電壓輸入電路相連接的耦合電路，以及與耦合電路相連接的相位處理電路組成。
[0006]所述電流輸入電路由放大器Pl，串接在放大器Pl的正極和輸出端之間的電阻R3，P極與放大器Pl的正極相連接、N極則與放大器Pl的負極相連接的二極管D2，N極與放大器Pl的正極相連接、P極則與放大器Pl的負極相連接的同時接地的二極管Dl，一端與放大器Pl的正極相連接、另一端則與電流比較電路相連接的電阻Rl，以及正極與放大器Pl的輸出端相連接、負極則與耦合電路相連接的電容Cl組成。
[0007]所述電壓輸入電路由放大器P2，串接在放大器P2的正極和輸出端之間的電阻R4，P極與放大器P2的正極相連接、N極則與放大器P2的負極相連接的二極管D4，N極與放大器P2的正極相連接、P極則與放大器P2的負極相連接的同時接地的二極管D3，一端與放大器P2的正極相連接、另一端則與電容C9的負極相連接的電阻R2，以及正極與放大器P2的輸出端相連接、負極則與耦合電路相連接的電容C2組成。
[0008]所述耦合電路由耦合芯片Ul，三極管VTl，電容C3，N極與三極管VTl的發(fā)射極相連接、P極則經(jīng)電阻R5后與電容C3的正極相連接的二極管D5，串接在電容C3的負極和耦合芯片Ul的VDD管腳之間的電阻R7，一端與耦合芯片Ul的CS管腳相連接、另一端則與電容C2的負極相連接的電阻R6，串接在三極管VTl的基極和發(fā)射極之間的電阻R8，以及串接在三極管VTl的發(fā)射極和耦合芯片Ul的FB管腳之間的電阻RlO組成;所述耦合芯片Ul的BD管腳與三極管VTl的基極相連接，其GND管腳則與電容C3的負極相連接的同時接地，其FB管腳則與相位處理電路相連接，其SW管腳則與三極管VTl的集電極相連接;所述三極管VTl的發(fā)射極則同時與電容Cl的負極和相位處理電路相連接。
[0009]所述相位處理電路由處理芯片U2，三極管VT2，正極經(jīng)電阻R9后與處理芯片U2的RD管腳相連接、負極接地的電容C4，N極經(jīng)電阻Rl 2后與處理芯片U2的VDD管腳相連接、P極則與處理芯片U2的B管腳相連接的二極管D6，串接在電容C4的負極和處理芯片U2的VSS管腳之間的電阻Rll，串接在處理芯片U2的VDD管腳和CX管腳之間的電阻R13，正極與處理芯片U2的Q管腳相連接、負極則與三極管VT2的發(fā)射極相連接的電容C5，以及一端與三極管VT2的集電極相連接、另一端則與處理芯片U2的Q管腳共同形成該相位處理電路的輸出端的電阻R14組成;所述處理芯片U2的VDD管腳與三極管VTl的發(fā)射極相連接，其CX管腳則與電容C5的正極相連接，其A管腳則與三極管VT2的基極相連接，其RX管腳與三極管VT2的集電極相連接，其VSS管腳接地，其B管腳則與耦合芯片Ul的FB管腳相連接;所述相位處理電路的輸出端與單片機相連接。
[0010]為了達到更好的實施效果，所述耦合芯片Ul為ACT364US-T集成芯片，處理芯片U2則為⑶4528集成芯片，所述比較芯片U3為QX5241集成芯片。
[0011]本發(fā)明較現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0012](I)本發(fā)明可以同時測試設備的電壓、電流以及功率參數(shù)信號，使測試人員可以更加全面的了解設備的運行情況。
[0013](2)本發(fā)明對電壓、電流以及功率參數(shù)的測試很精度高，避免測試人員對設備運行情況產(chǎn)生誤判。
[0014](3)本發(fā)明的電壓比較電路可以把電壓傳感器采集到的電壓信號轉換為相應的方波信號，其轉換效率高，從而提高了本發(fā)明的測試效率。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的整體結構框圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的相位檢測電路的結構圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的電壓比較電路的結構圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式并不限于此。
[0019]實施例
[0020]如圖1所示，本發(fā)明的基于電壓比較電路的多功能功率測試儀，主要由單片機，電壓傳感器，電流傳感器，分別與單片機相連接的信號轉換模塊、相位檢測電路以及顯示器，分別與信號轉換模塊相連接的電壓采樣保持電路和電流采樣保持電路，以及分別與相位檢測電路相連接的電流比較電路和電壓比較電路組成;所述電壓傳感器串接在電壓采樣保持電路和電壓比較電路之間；電流傳感器則串接在電流采樣保持電路和電流比較電路之間。
[0021]其中，單片機作為本發(fā)明的處理中心，其優(yōu)先采用AT89C51型單片機來實現(xiàn)。信號轉換模塊則用于把采集到的電壓和電流模擬信號轉換為電信號，其優(yōu)選為ADC0809型A/D轉換芯片，該ADC0809型A/D轉換芯片的ALE管腳與AT89C51型單片機的PSEN管腳相連接。電壓傳感器用于采集設備的電壓信號，其優(yōu)先選用北京森社電子有限公司生產(chǎn)的CHV-25P型電壓傳感器。電流傳感器用于采集設備的電流信號，其優(yōu)先選用北京森社電子有限公司生產(chǎn)的CHB-100S型電流傳感器。電壓采樣保持電路的輸出端與ADC0809型A/D轉換芯片的EOC管腳相連接，其可以使經(jīng)過其內(nèi)部的電壓模擬信號保持不變。電流采樣保持電路的輸出端則與ADC0809型A/D轉換芯片的OE管腳相連接，其可以使經(jīng)過其內(nèi)部的電流模擬信號保持不變。電流比較電路可以把電流傳感器采集到的電流信號轉換為相應的方波信號。電壓比較電路則可以把電壓傳感器采集到的電壓信號轉換為相應的方波信號。該相位檢測電路則用于對電流比較電路和電壓比較電路所輸送的方波信號進行處理，從而得到一組互補的相位信號輸送經(jīng)單片機。顯示器則用于顯示設備的實時工作電壓、電流以及輸出功率的參數(shù)值。該電壓采樣保持電路，電流采樣保持電路以及電流比較電路均采用現(xiàn)有的技術即可實現(xiàn)。
[0022]為了更好的對電流比較電路和電壓比較電路所輸送的方波信號進行處理，如圖2所示，該相位檢測電路由電流輸入電路，電壓輸入電路，同時與電流輸入電路和電壓輸入電路相連接的耦合電路，以及與耦合電路相連接的相位處理電路組成。
[0023]其中，所述電流輸入電路用于接收電流比較電路輸出的方波信號，其由放大器Pl，電阻Rl，電阻R3，二極管Dl，二極管D2以及電容Cl組成。連接時，電阻R3串接在放大器Pl的正極和輸出端之間。二極管D2的P極與放大器Pl的正極相連接、其N極則與放大器Pl的負極相連接。二極管Dl的N極與放大器Pl的正極相連接、其P極則與放大器Pl的負極相連接的同時接地。電阻Rl的一端與放大器Pl的正極相連接、其另一端則與電流比較電路相連接。電容Cl的正極與放大器Pl的輸出端相連接、其負極則與耦合電路相連接。
[0024]所述電壓輸入電路則用于接收電壓比較電路輸出的方波信號，其由放大器P2，串接在放大器P2的正極和輸出端之間的電阻R4，P極與放大器P2的正極相連接、N極則與放大器P2的負極相連接的二極管D4，N極與放大器P2的正極相連接、P極則與放大器P2的負極相連接的同時接地的二極管D3，一端與放大器P2的正極相連接、另一端則與電壓比較電路的輸出端相連接的電阻R2，以及正極與放大器P2的輸出端相連接、負極則與耦合電路相連接的電容C2組成。
[0025]所述耦合電路用于對電流輸入電路和電壓輸入電路所輸送進來的方波信號進行耦合，其由耦合芯片Ul，三極管VTl，電容C3，電阻R5，電阻R6，電阻R7，電阻R8，電阻RlO，以及二極管D5組成。
[0026]其中，耦合芯片Ul，三極管VTl以及電阻R8組成一級耦合放大電路，該一級耦合放大電路的具體結構為:電阻R8串接在三極管VTl的基極和發(fā)射極之間。耦合芯片Ul的BD管腳與三極管VTl的基極相連接，其SW管腳則與三極管VTl的集電極相連接。同時，二極管D5的N極與三極管VTl的發(fā)射極相連接、其P極則經(jīng)電阻R5后與電容C3的正極相連接。電阻R7串接在電容C3的負極和耦合芯片Ul的VDD管腳之間。電阻R6的一端與耦合芯片Ul的CS管腳相連接、其另一端則與電容C2的負極相連接。電阻Rl O則串接在三極管VTI的發(fā)射極和耦合芯片Ul的FB管腳之間。所述的耦合芯片Ul的GND管腳與電容C3的負極相連接的同時接地，其FB管腳則與相位處理電路相連接。所述三極管VTl的發(fā)射極則同時與電容Cl的負極和相位處理電路相連接。
[0027]該二極管D5，電阻R5，電阻R6，電容C3以及電阻R7組成識別電路，該識別電路可以識別出電流比較電路所輸出的方波信號和電壓比較電路所輸出的方波信號。經(jīng)過識別后的方波信號輸入到一級親合放大電路進行親合放大處理，經(jīng)親合放大處