[实用新型]一种多量程高精度高电压隔离变送器

权利要求书

1.一种多量程高精度高电压隔离变送器，包括高压输入电路、电阻阵列、PWM闭环控制电路、隔离耦合互感器、PWM解调电路、线性积分电路；待测的输入高压信号经高压输入电路将高电压信号衰减为可被控制器识别的低压小信号，经电阻阵列调整信号零点偏移,送入PWM闭环控制电路转换为PWM信号，经隔离耦合互感器隔离后，送PWM解调电路和线性积分电路转换为电压幅度信号；其特征在于：还包括多量程选择电路、MCU控制电路；所述的高压输入电路、电阻阵列分别为由MCU控制电路控制的程控高压输入电路和可编程电阻阵列；

所述的多量程选择电路与MCU控制电路相连；

还包括增益校准的粗调模块、零点偏移校准的粗调模块和增益和零点偏移校准微调模块；

所述的增益校准的粗调模块由所述的MCU控制电路通过控制程控高压输入电路中程控放大器组成；所述的零点偏移校准的粗调模块由MCU控制电路通过控制可编程电阻阵列组成；所述的增益校准和零点偏移校准微调模块MCU控制电路通过PWM闭环控制电路的工作电源组成。

2.根据权利要求1所述的多量程高精度高电压隔离变送器，其特征在于：所述的增益和零点偏移校准微调模块包括：电阻R12、电容C11组成的第一积分电路和电阻R15、电容C12组成的第二积分电路；运算放大器U11A和电阻R11组成的第一跟随器和运算放大器U11B和电阻R14组成的第二跟随器；

MCU控制电路输出占空比可调的PWM1经第一积分电路积分后通过第一跟随器输出接供电电源VCC+；

MCU控制电路输出占空比可调的PWM2经第二积分电路积分后通过第二跟随器输出接供电电源VCC-。

3.根据权利要求1所述的多量程高精度高电压隔离变送器，其特征在于：所述的PWM闭环控制电路包括方波振荡电路和三角波电路、积分比较电路、PWM调制信号输出电路；

所述的方波振荡电路包括斯密特反相器U2A、斯密特反相器U2D和电阻R4、电容C2；斯密特反相器U2A的输出端接斯密特反相器U2D的输入端；电阻R4设置在斯密特反相器U2A的输入端与输出端之间，电容C2的一端接斯密特反相器U2A的输入端，电容C2的另一端接斯密特反相器U2D的输出端；

所述的三角波电路包括电阻R3和电容C3；所述的方波振荡电路输出的方波接电阻R3的一端，电阻R3的另一端通过电容C3接地；电阻R3和电容C3相连的公共端形成三角波的输出端S2；

所述的积分比较电路包括运算放大器U1、斯密特反相器U2F、电容C1、电阻R1、电阻R2、电容C4、电阻R5；所述的三角波的输出端S2接斯密特反相器U2F的输入端，斯密特反相器U2F的输出端接电阻R5的一端，斯密特反相器U2F的14脚和7脚分别接电源VCC+、VCC-；电阻R5的另一端通过电容C4接地；输入信号VIN经过电阻R1限流后与电阻R5与电容C4相连的公共端相连叠加后接运算放大器的异相端，运算放大器的同相端接输入端地电平VF；电容C1设置在运算放大器U1的异相端与输出之间，运算放大器U1的输出端通过电阻R2接电阻R3与电容C3相连的端；

所述的PWM调制信号输出电路包括斯密特反相器U2B和斯密特反相器U2C、电容C5；所述的斯密特反相器U2B的输入端和斯密特反相器U2C的输入端相互连接；斯密特反相器U2B的输出端和斯密特反相器U2C的输出端相互连接；电阻R2接电阻R3与电容C3相连的公共端分别接斯密特反相器U2B和斯密特反相器U2C的输入端，斯密特反相器U2B和斯密特反相器U2C的输出端接电容C5的一端，电容C5的另一端形成PWM闭环控制电路的输出S4。

4.根据权利要求1或2或3中任一所述的多量程高精度高电压隔离变送器，其特征在于：所述的隔离耦合互感器为PCB内嵌高隔离耦合互感器。