[实用新型]一种脉冲信号测量电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种脉冲信号测量电路。

背景技术

脉冲信号是一种离散信号，形状多种多样，与普通模拟信号（如正弦波）相比，波形之间在时间轴不连续（波形与波形之间有明显的间隔）但具有一定的周期性是它的特点。最常见的脉冲波是矩形波（也就是方波）。脉冲信号可以用来表示信息，也可以用来作为载波，比如脉冲调制中的脉冲编码调制（PCM），脉冲宽度调制（PWM）等等，还可以作为各种数字电路、高性能芯片的时钟信号。

目前，对脉冲信号的测量，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，测量大脉冲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，提供一种结构简单、价格低廉、功耗低且能方便准确地测量脉冲信号的脉冲信号的测量电路。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种脉冲信号测量电路，包含传感器、模数转换单元、控制单元、初级线圈、多个串联的次级线圈，以及与所述次级线圈数量相同且一一对应的电压跟随器；所述传感器的输出端连接初级线圈的输入端，所述每个次级线圈连接与其一一对应的电压跟随器输入端，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AT89S52。

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：

      本实用新型利用磁隔离器的感应线圈可以实现初级隔离，安全且对直流信号有很好的隔离效果，衰减脉冲信号的幅值，在额定负荷下电压变化小，并且价格低廉、功耗低、功率高；电压跟随器起到缓冲、隔离、提高负载能力的作用，减小对模数转换器产生的影响，模数转换器的分级测量，可以提高测量的精度，模数转换器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；微处理器可以通过修改程序而不需要改变硬件结构以适应不同的测量电路，同时具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点。 

附图说明

图1是本实用新型的电路结构示意图。

图中，1-传感器 2-初级线圈 3-铁芯 4-次级线圈 5-电压跟随器 6-模数转换器 7-微处理器  8-正向电压 9-负向电压 10-负差分输入端 11-正差分输入端。

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：

      一种脉冲信号测量电路，包含传感器、模数转换单元、控制单元、初级线圈、多个串联的次级线圈，以及与所述次级线圈数量相同且一一对应的电压跟随器；所述传感器的输出端连接初级线圈的输入端，所述每个次级线圈连接与其一一对应的电压跟随器输入端，所述电压跟随器依次连接模数转换单元和控制单元。所述控制单元为单片机AT89S52。

如图1所示，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）3中便产生交流磁通，使次级线圈4中感应出电压（或电流）。

磁耦由线圈2、4和铁芯（或磁芯）3组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组称为初级线圈2，其余的绕组称为次级线圈4。

前端传感器系统1将采集到信号U1通过磁耦转换后输送给电压跟随器5，不计铁芯（或磁芯）3耗能，根据能量守恒原理可得出线圈电压之比等于匝数之比。转换后电压U2经电压跟随器5处理后输入模数转换器6，模数转换器6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。模数转换器6的另一差分输入端接地，将前端采集的模拟信号转换为数字信号后输入微处理器中7。经次级线圈4分压后电压经电压跟随器5输入模数转换器6的正差分输入端11，电压跟随器5上所加正向电压VDD作为模数转换器6的基准源，VDD确定了模数转换器6的正差分输入端11最大电压使之不会因过大电压而损坏，电压跟随器5的负向电压9接地。模数转换器6的负差分输入端10接地，模数转换器6的输出端12将前端采集的模拟信号转换为数字信号输入微处理器中7。通过将模数转换器6采集到的数据与提前设定的四个置信区间进行比对，最终微处理器7采集与区间相对应的模数转换器6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。