專利名稱：交交變頻器實(shí)際值采樣的零點(diǎn)漂移數(shù)字抑制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
交交變頻器實(shí)際值采樣的零點(diǎn)漂移數(shù)字抑制裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)采樣技術(shù)，特別是涉及一種交交變頻器實(shí)際值采樣的零點(diǎn)漂移數(shù)字抑制裝置的技術(shù)。
背景技術(shù)：
[0002]精確的采樣值是高性能交交變頻器良好運(yùn)行的必要條件?，F(xiàn)有的對采集數(shù)據(jù)中零點(diǎn)漂移的抑制措施，除了精選元件、對元件進(jìn)行老化處理、選用高穩(wěn)定度電源以及用穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的方法外，在實(shí)際電路中常采用補(bǔ)償和調(diào)制兩種方法。[0003]補(bǔ)償法是指用另外一個元器件的漂移來抵消放大電路的漂移，如果參數(shù)配合得當(dāng)，就能把漂移抑制在較低的限度之內(nèi)。按照現(xiàn)實(shí)的條件可以分為用硬件電路補(bǔ)償和在智能芯片或微機(jī)中以軟件方法實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。但用硬件電路進(jìn)行校正大都存在電路復(fù)雜、調(diào)試?yán)щy、精度低、通用性差、成本高等缺點(diǎn)，不利于工程實(shí)際應(yīng)用。而軟件方法是將微機(jī)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)聯(lián)結(jié)起來，但軟件補(bǔ)償?shù)男Чm比硬件補(bǔ)償好，但在通用性以及調(diào)試方面仍有不足之處。[0004]調(diào)制法是指將直流變化量轉(zhuǎn)換為其它形式的變化量(如正弦波幅度的變化)，并通過漂移很小的阻容耦合電路放大，再設(shè)法將放大了的信號還原為直流成份的變化。這種方式電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、頻率特性差。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易調(diào)試、精度高、可靠性強(qiáng)且成本低的交交變頻器實(shí)際值采樣的零點(diǎn)漂移數(shù)字抑制直ο[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所提供的一種交交變頻器實(shí)際值采樣的零點(diǎn)漂移數(shù)字抑制裝置，包括交交變頻器和交交變頻器采樣裝置，其特征在于還包括選擇開關(guān)、積分裝置、減法器、A/D轉(zhuǎn)換器和控制器；[0007]所述交交變頻器采樣裝置設(shè)有一采樣端、一輸出端，其采樣端連接交交變頻器；[0008]所述減法器設(shè)有兩個輸入端、一個輸出端，其兩個輸入端分別為第一輸入端、第二輸入端；[0009]所述選擇開關(guān)有一個公共輸入端、兩個選擇輸出端，其公共輸入端接交交變頻器采樣裝置的輸出端，其一個選擇輸出端接減法器的第一輸入端，另一個選擇輸出端經(jīng)積分裝置接到減法器的第二輸入端；[0010]所述控制器設(shè)有數(shù)據(jù)輸入接口及多個控制信號輸出端，所述A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)有模擬量輸入端、數(shù)據(jù)輸出接口及多個控制信號輸入端，其模擬量輸入端接減法器的輸出端，其數(shù)據(jù)輸出接口接控制器的數(shù)據(jù)輸入接口，其各個控制信號輸入端分別接到控制器的各個控制信號輸出端。[0011]進(jìn)一步的，所述積分裝置包括一積分器、一電壓保持器，所述減法器、積分器及電壓保持器均為運(yùn)算放大器，所述減法器的正相輸入端為第一輸入端，反相輸入端為第二輸入端；[0012]所述選擇開關(guān)的一個選擇輸出端經(jīng)一電阻接減法器的第一輸入端，另一個選擇輸出端經(jīng)一電阻接到積分器的反相輸入端；[0013]所述積分器的正相輸入端經(jīng)一電阻接到地，其輸出端經(jīng)一電容接到其反相輸入端，并經(jīng)一電阻接到電壓保持器的正相輸入端；[0014]所述電壓保持器的正相輸入端經(jīng)一電阻接到地，其輸出端接到其反相輸入端，并經(jīng)一電阻接到減法器的第二輸入端；[0015]所述減法器的第一輸入端經(jīng)一電阻接到地，其輸出端接到其第二輸入端。[0016]進(jìn)一步的，所述控制器是一單片機(jī)芯片，設(shè)有一中斷信號輸入端，其各個控制信號輸出端分別為三位選址信號輸出端，讀信號輸出端、寫信號輸出端、使能信號輸出端；[0017]所述A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)有一轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出端，其各個控制信號輸入端分別為三位地址輸入端、啟動脈沖輸入端、地址鎖存使能端、數(shù)據(jù)輸出使能端，其轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出端接控制器的中斷信號輸入端，其三位地址輸入端接控制器的三位選址信號輸出端；[0018]所述控制器的讀信號輸出端及使能信號輸出端經(jīng)一與門接到A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)輸出使能端，其寫信號輸出端及使能信號輸出端經(jīng)另一與門接到A/D轉(zhuǎn)換器的啟動脈沖輸入端及地址鎖存使能端。[0019]本實(shí)用新型提供的交交變頻器實(shí)際值采樣的零點(diǎn)漂移數(shù)字抑制裝置，采用時間常數(shù)很大的積分裝置來實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)漂移的抑制，與現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有采樣值精度高、運(yùn)行可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便、成本低，不僅適用于交交變頻器，也適用于交直交變頻器。


[0020]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的交交變頻器實(shí)際值采樣的零點(diǎn)漂移數(shù)字抑制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；[0021]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的交交變頻器實(shí)際值采樣的零點(diǎn)漂移數(shù)字抑制裝置中的零點(diǎn)漂移補(bǔ)償電路原理圖；[0022]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的交交變頻器實(shí)際值采樣的零點(diǎn)漂移數(shù)字抑制裝置中的控制器控制A/D轉(zhuǎn)換的控制電路原理圖。
具體實(shí)施方式
[0023]
以下結(jié)合附圖說明對本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本實(shí)用新型，凡是采用本實(shí)用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種交交變頻器實(shí)際值采樣的零點(diǎn)漂移數(shù)字抑制裝置，包括交交變頻器(圖中未示)和交交變頻器采樣裝置U1，其特征在于還包括選擇開關(guān)U2、積分裝置U3、減法器U4、A/D轉(zhuǎn)換器U5和控制器U6 ；[0025]所述交交變頻器采樣裝置Ul設(shè)有一采樣端、一輸出端，其采樣端連接交交變頻器；[0026]所述減法器U4設(shè)有兩個輸入端、一個輸出端，其兩個輸入端分別為第一輸入端、 第二輸入端；[0027]所述選擇開關(guān)U2有一個公共輸入端、兩個選擇輸出端，其公共輸入端接交交變頻器采樣裝置Ul的輸出端，其一個選擇輸出端接減法器U4的第一輸入端，另一個選擇輸出端經(jīng)積分裝置U3接到減法器U4的第二輸入端；[0028]所述控制器U6設(shè)有數(shù)據(jù)輸入接口及多個控制信號輸出端，所述A/D轉(zhuǎn)換器U5設(shè)有模擬量輸入端、數(shù)據(jù)輸出接口及多個控制信號輸入端，其模擬量輸入端接減法器U4的輸出端，其數(shù)據(jù)輸出接口接控制器U6的數(shù)據(jù)輸入接口，其各個控制信號輸入端分別接到控制器TO的各個控制信號輸出端。[0029]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述交交變頻器采樣裝置U1、選擇開關(guān)U2均為現(xiàn)有技術(shù)。[0030]本實(shí)用新型實(shí)施例對交交變頻器實(shí)際值采樣的零點(diǎn)漂移數(shù)字抑制原理如下[0031]交交變頻器采樣裝置Ul通過其采樣端對交交變頻器實(shí)際值進(jìn)行采樣；[0032]當(dāng)交交變頻器輸入為零時，因溫度或者電壓不穩(wěn)等因素，交交變頻器采樣裝置Ul 的實(shí)際采樣值并不為零(即存在零點(diǎn)漂移)，其輸出端的輸出值也不為零，此時通過選擇開關(guān)U2將交交變頻器輸入為零時的采樣信號送入積分裝置U3，積分裝置U3對輸入的采樣信號進(jìn)行積分，且積分裝置的時間常數(shù)很大，經(jīng)積分裝置積分后得到的新數(shù)據(jù)為所需的零點(diǎn)基準(zhǔn)偏移量；[0033]當(dāng)交交變頻器輸入不為零時，交交變頻器采樣裝置Ul的實(shí)際采樣值同樣含有漂移量，此時通過選擇開關(guān)U2將交交變頻器輸入不為零時的采樣信號直接送入減法器U4中， 與交交變頻器輸入為零時得到的零點(diǎn)基準(zhǔn)偏移量作減法，即可得到準(zhǔn)確的消除零點(diǎn)漂移后的采樣值信號，此采樣值信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器U5轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)后送入控制器中，從而得到消除零點(diǎn)漂移值后的交交變頻器實(shí)際值。[0034]如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述積分裝置U3包括一積分器U3A、一電壓保持器U3B，所述減法器U4、積分器U3A及電壓保持器TOB均為運(yùn)算放大器，所述減法器U4的正相輸入端為第一輸入端，反相輸入端為第二輸入端；[0035]所述減法器U4、積分器U3A、電壓保持器TOB及選擇開關(guān)U2組成一零點(diǎn)漂移補(bǔ)償電路；[0036]所述選擇開關(guān)U2的公共輸入端(管腳1)接交交變頻器采樣裝置Ul (圖中未示) 的輸出端，其一個選擇輸出端(管腳幻經(jīng)一電阻R22接減法器U4的第一輸入端，另一個選擇輸出端(管腳2)經(jīng)一電阻RO接到積分器U3A的反相輸入端；[0037]所述積分器U3A的正相輸入端經(jīng)一電阻Rl接到地，其輸出端經(jīng)一電容C接到其反相輸入端，并經(jīng)一電阻R3接到電壓保持器U3B的正相輸入端；[0038]所述電壓保持器TOB的正相輸入端經(jīng)一電阻R4接到地，其輸出端接到其反相輸入端，并經(jīng)一電阻R21接到減法器U4的第二輸入端；[0039]所述減法器U4的第一輸入端經(jīng)一電阻R23接到地，其輸出端接到其第二輸入端。[0040]交交變頻器輸入為零時，其采樣信號送入積分器U3A進(jìn)行積分，得到積分后的信號，積分器U3A的輸出端經(jīng)電阻R3和R4后接入大地，電壓保持器TOB的正相輸入端從兩個電阻R3、R4之間取得信號即為零點(diǎn)基準(zhǔn)偏移量，該零點(diǎn)基準(zhǔn)偏移量經(jīng)電壓保持器TOB后輸出至減法器U4，減法器U4對輸入的兩組輸入信號做減法即得零點(diǎn)漂移補(bǔ)償后的采樣信號。[0041 ] 如圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述控制器TO是一單片機(jī)芯片，設(shè)有一中斷信號輸入端INTERRUPT，其各個控制信號輸出端分別為三位選址信號輸出端(ADO至AD2)，讀信號輸出端READ、寫信號輸出端WRITE、使能信號輸出端ADDRESS ；[0042]所述A/D轉(zhuǎn)換器U5設(shè)有一轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出端E0C，其各個控制信號輸入端分別為三位地址輸入端(管腳A、B、C)、啟動脈沖輸入端START、地址鎖存使能端ALE、數(shù)據(jù)輸出使能端0E，其模擬量輸入端InO接減法器U4的輸出端，其數(shù)據(jù)輸出接口(管腳2-1至2_8) 接控制器U6的數(shù)據(jù)輸入接口(管腳DBO至DB7)，其轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出端EOC接控制器U6 的中斷信號輸入端INTERRUPT，其三位地址輸入端(管腳A、B、C)接控制器TO的三位選址信號輸出端(ADO至AD2)；[0043]所述控制器U6的讀信號輸出端READ及使能信號輸出端ADDRESS經(jīng)一與門Yl接到A/D轉(zhuǎn)換器U5的數(shù)據(jù)輸出使能端0E，其寫信號輸出端WRITE及使能信號輸出端ADDRESS 經(jīng)另一與門Y2接到A/D轉(zhuǎn)換器U5的啟動脈沖輸入端START及地址鎖存使能端ALE ；[0044]所述控制器TO用于處理消除零點(diǎn)漂移值后的采樣信號，并通過其中斷信號輸入端INTERRUPT及各個控制信號輸出端控制A/D轉(zhuǎn)換器U5工作，通過其數(shù)據(jù)輸入接口(管腳 DBO至DB7)接收A/D轉(zhuǎn)換器TO的數(shù)據(jù)輸出接口(管腳2_1至2_8)發(fā)送來的消除零點(diǎn)漂移值后的采樣信號。[0045]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述控制器U6的型號為89C51，所述A/D轉(zhuǎn)換器U5是型號為ADC0808的A/D轉(zhuǎn)換芯片。
權(quán)利要求1.一種交交變頻器實(shí)際值采樣的零點(diǎn)漂移數(shù)字抑制裝置，包括交交變頻器和交交變頻器采樣裝置，其特征在于還包括選擇開關(guān)、積分裝置、減法器、A/D轉(zhuǎn)換器和控制器；所述交交變頻器采樣裝置設(shè)有一采樣端、一輸出端，其采樣端連接交交變頻器； 所述減法器設(shè)有兩個輸入端、一個輸出端，其兩個輸入端分別為第一輸入端、第二輸入端；所述選擇開關(guān)有一個公共輸入端、兩個選擇輸出端，其公共輸入端接交交變頻器采樣裝置的輸出端，其一個選擇輸出端接減法器的第一輸入端，另一個選擇輸出端經(jīng)積分裝置接到減法器的第二輸入端；所述控制器設(shè)有數(shù)據(jù)輸入接口及多個控制信號輸出端，所述A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)有模擬量輸入端、數(shù)據(jù)輸出接口及多個控制信號輸入端，其模擬量輸入端接減法器的輸出端，其數(shù)據(jù)輸出接口接控制器的數(shù)據(jù)輸入接口，其各個控制信號輸入端分別接到控制器的各個控制信號輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交交變頻器實(shí)際值采樣的零點(diǎn)漂移數(shù)字抑制裝置，其特征在于所述積分裝置包括一積分器、一電壓保持器，所述減法器、積分器及電壓保持器均為運(yùn)算放大器，所述減法器的正相輸入端為第一輸入端，反相輸入端為第二輸入端；所述選擇開關(guān)的一個選擇輸出端經(jīng)一電阻接減法器的第一輸入端，另一個選擇輸出端經(jīng)一電阻接到積分器的反相輸入端；所述積分器的正相輸入端經(jīng)一電阻接到地，其輸出端經(jīng)一電容接到其反相輸入端，并經(jīng)一電阻接到電壓保持器的正相輸入端；所述電壓保持器的正相輸入端經(jīng)一電阻接到地，其輸出端接到其反相輸入端，并經(jīng)一電阻接到減法器的第二輸入端；所述減法器的第一輸入端經(jīng)一電阻接到地，其輸出端接到其第二輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交交變頻器實(shí)際值采樣的零點(diǎn)漂移數(shù)字抑制裝置，其特征在于所述控制器是一單片機(jī)芯片，設(shè)有一中斷信號輸入端，其各個控制信號輸出端分別為三位選址信號輸出端，讀信號輸出端、寫信號輸出端、使能信號輸出端；所述A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)有一轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出端，其各個控制信號輸入端分別為三位地址輸入端、啟動脈沖輸入端、地址鎖存使能端、數(shù)據(jù)輸出使能端，其轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出端接控制器的中斷信號輸入端，其三位地址輸入端接控制器的三位選址信號輸出端；所述控制器的讀信號輸出端及使能信號輸出端經(jīng)一與門接到A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)輸出使能端，其寫信號輸出端及使能信號輸出端經(jīng)另一與門接到A/D轉(zhuǎn)換器的啟動脈沖輸入端及地址鎖存使能端。
專利摘要一種交交變頻器實(shí)際值采樣的零點(diǎn)漂移數(shù)字抑制裝置，涉及數(shù)據(jù)采樣技術(shù)領(lǐng)域，所解決的是現(xiàn)有裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)試不便，且精度低、可靠性差、成本高的技術(shù)問題。該裝置包括交交變頻器、交交變頻器采樣裝置、選擇開關(guān)、積分裝置、減法器、A/D轉(zhuǎn)換器和控制器；所述交交變頻器采樣裝置的采樣端連接交交變頻器；所述選擇開關(guān)的公共輸入端接交交變頻器采樣裝置的輸出端，其一個選擇輸出端接減法器的第一輸入端，另一個選擇輸出端經(jīng)積分裝置接到減法器的第二輸入端；所述A/D轉(zhuǎn)換器的模擬量輸入端接減法器的輸出端，其數(shù)據(jù)輸出接口及各個控制信號輸入端分別接到控制器。本實(shí)用新型提供的裝置，不僅適用于交交變頻器，也適用于交直交變頻器。
文檔編號H02M5/00GK202261036SQ20112032014
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者吳瑋, 姜建國, 左東升, 徐亞軍, 戴鵬, 王貴峰, 羅* 申請人:上海交通大學(xué)