CN203894320U - 一种电压测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电压测量装置，包含模数转换单元、控制单元、至少两个串联的分压电阻,以及与所述分压电阻一一对应且数量相同的电压跟随器；所述每个分压电阻连接电压跟随器的输入端，所述电压跟随器依次连接模数转换单元和控制单元。分压电阻对输入信号进行分压处理，电压跟随器将分压电阻上的信号缓冲并输入模数转换单元，模数转换器将采集到的模拟信号转换成数字信号交给微处理器作最终处理。利用分压电阻对传感器的输出电压进行分压，使得传感器的输出电压达到可测量的范围，进而能方便准确地测量传感器的电压。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电压测量装置。
背景技术
在各种电源处理设备中，电压测量是必不可少的。电压是一个基本物理量，是集总电路中表征电信号能量的三个基本参数（电压、电流功率）之一，电压测量是电子测量中的基本内容。在电子电路中，电路的工作状态如谐振、平衡、截止、饱和以及工作点的工作范围，通常都以电压形式表现出来。电子设备的控制信号、反馈信号以及其它信息，主要表现为电压量。在非电量的测量中，也多利用多类传感器件装置，将非电参数转化为电压参数。
目前，对电压信号的测量，尤其是脉冲电压信号的测量，通常利用由一个模数转换器和一个微处理器构成的电路实现。但这种电路也存在一些缺点，测量大电压信号时可能电路的测量范围不足，因此对电路的应用造成了一定的限制。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供了一种结构简单、成本低、实用性强且能够利用电阻原件实现分压效果，使输出电压达到可测范围，进而准确测量电压的电压测量装置。
本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案
一种电压测量装置，包含模数转换单元、控制单元、至少两个串联的分压电阻,以及与所述分压电阻数量相同且一一对应的电压跟随器；所述每个分压电阻连接与其一一对应的电压跟随器的输入端，所述电压跟随器依次连接模数转换单元和控制单元。
优选的，所述控制单元为单片机。
优选的，所述单片机为AT89C52。
本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、利用电阻原件分压，使输出电压达到可测范围，进而准确测量；电阻串联连接起分压作用，从不同电阻上成比例的获得不同的电压将大电压转化为小电压，以对信号进行准确测量。
2、结构简单成本低；采用电阻元件实现分压效果，结构简单成本低，有利于大规模推广使用。
3、通用性、实用性强、安全性好；电路能够对不同区间的电压信号准确测量，测量不同电压信号时不必改变电路连接方式，能有效保护后端电路。
附图说明
图1是本实用新型电路结构示意图。
图中：1-分压电阻，2-电压跟随器，3-模数转换器，4-控制单元，5-正向电压，7-正差分输入端，8-负差分输入端。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
一种电压测量装置，包含模数转换单元、控制单元、至少两个串联的分压电阻,以及与所述分压电阻数量相同且一一对应的电压跟随器；所述每个分压电阻连接与其一一对应的电压跟随器的输入端，所述电压跟随器依次连接模数转换单元和控制单元。
所述电阻串联连接起分压作用，从不同电阻上成比例的获得不同的电压将大电压转化为小电压，以对信号进行准确测量。电压跟随器输入端接分压电阻，输出端接模数转换器，电压跟随器具有高输入阻抗、低输出阻抗特性，对信号起到良好的缓冲作用，同时电压跟随器所加正向电源能有效限制其输出幅值，保证了模数转换电路不会因输入电压过大损坏。模数转换器输入端接电压跟随器，输出端接控制单元，高精度模数转换器将模拟信号转换为数字信号。微处理器输入端接模数转换器，对前端电路采集到的数据进行有效处理与应用。电路能够对不同区间的电压信号准确测量；测量不同幅度脉冲信号时不必改变电路连接方式，通用性、实用性强；能有效保护后端电路，安全性好；采用电阻元件实现分压效果，结构简单成本低，有利于大规模推广使用。
如图1所示，前端测量信号输入分压电阻1中，由串联电路分压定律可知，分压电路输出电压等于分压电阻总阻值与电路总阻值的比值乘以电路输入电压。模数转换器3可接收至少一个差分输入信号，这个信号从两个端口以差分的形式接入。经电阻1分压后电压经电压跟随器2输入模数转换器3的正差分输入端7，电压跟随器2上所加正向电压VDD5作为模数转换器3的基准源，VDD5确定了模数转换器3的正差分输入端7最大电压使之不会因过大电压而损坏。模数转换器3的负差分输入端8接地，模数转换器3的输出端9将前端采集的模拟信号转换为数字信号输入微处理器中4。可通过将模数转换器3采集到的数据与提前设定的四个置信区间进行比对，最终采信与区间相对应的模数转换器3所采集到的数据。通过此种比较可有效消除电压过高所造成的波形失真。
Claims (3)
1. 一种电压测量装置，其特征在于：包含模数转换单元、控制单元、至少两个串联的分压电阻,以及与所述分压电阻数量相同且一一对应的电压跟随器；所述每个分压电阻连接与其一一对应的电压跟随器的输入端，所述电压跟随器依次连接模数转换单元和控制单元。
2.根据权利要求1所述电压测量装置，其特征在于：所述控制单元为单片机。
3.根据权利要求2所述电压测量装置，其特征在于：所述单片机为AT89C52。
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|---|---|---|---|---|
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