[发明专利]一种功角测量装置输入信号滤波整形电路

摘要

本发明提供了一种功角测量装置输入信号滤波整形电路。本发明通过完善的滤波电路对输入的键相信号和机端电压信号滤波，利用光电耦合器抑制系统噪声并最终经过合适的迟滞型电压比较器产生高精度的方波键相脉冲和机端电压脉冲。

主权项

一种功角测量装置输入信号滤波整形电路，包括键相信号处理电路和机端电压信号处理电路，其特征在于能够对输入的键相信号和机端电压信号进行有效的隔离和滤波整形操作；所述键相信号处理电路包括：键相信号滤波电路、光电耦合器和键相信号整形电路；1)键相信号滤波电路包括：两个运算放大器U1和U2、两个二极管D1和D2、五个电阻R1、R2、R3、R4和R5、第一电感L1和第一电容C1；其中，第一电阻R1的一端接输入键相信号，第一电阻R1的另一端、第二电阻R2的一端、第一电感L1的一端分别两两相连，第一电感L1的一端、第一二极管D1的负端、第一运算放大器U1的正向输入端分别两两相连，第二电阻R2的另一端、第一二极管D1的正端接+24V电源对应的地，第一运算放大器U1的反向输入端、第一运算放大器的输出端、第三电阻R3的一端分别两两相连，第三电阻R3的另一端、第二二极管D2的负端、第四电阻R4的一端、第二运算放大器U2的正向输入端分别两两相连，第二二极管D2的正端、第四电阻R4的另一端、第一电容C1的一端、第二运算放大器U2的反向输入端分别两两相连，第一电容C1的另一端接+24V电源对应的地，第二运算放大器U2的输出端与第五电阻R5的一端相连，第五电阻R5的另一端与第一光电耦合器U3的1脚相连，其中第一光电耦合器U3采用TIL117；2)第一光电耦合器U3对前后电路进行隔离，第一光电耦合器的1脚与键相信号滤波电路输出信号相连，2脚与前端+24V电路的地相连，4脚与数字地相连，5脚与后端键相信号整形电路相连；3)所述键相信号整形电路包括：第一电压比较器U4、六个电阻R6、R7、R8、R9、R10和R11，两个电容C2和C3，第六电阻R6的一端、第一电压比较器U4的反向输入端、第一光电耦合器U3的5脚两两相连，第一电压比较器U4的正向输入端、第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端两两相连，第八电阻R8的一端、第九电阻R9的一端、第十电阻R10的另一端、第二电容C2的一端两两相连，第一电压比较器U4的输出端、第七电阻R7的一端、第十一电阻R11的另一端两两相连，第六电阻R6的另一端、第七电阻R7的另一端、第三电容C3的一端、第八电阻R8的另一端接+3.3V电源，第三电容C3的另一端、第九电阻R9的另一端、第二电容C2的另一端接数字地；所述机端电压信号处理电路包括：机端电压变压电路、机端电压滤波放大电路、光电耦合器和机端电压整形电路；1)机端电压变压电路包括：两个电感L2和L3，第一电压互感器PT1，其中第一电压互感器PT1采用SPT504F4。第二电感L2的一端和第三电感L3的一端分别接机端电压的两路输入，第一电压互感器PT1的2脚与第二电感的另一端相连，第一电压互感器PT1的3脚与第三电感L3的另一端相连，第一电压互感器PT1的1脚接交流电地线，第一电压互感器PT1的4脚和6脚为输出信号与后端的滤波、放大电路连接；2)机端电压滤波放大电路包括：第三运算放大器U5、三个电容C4、C5和C6、四个电阻R12、R13、R14和R15、第四电感L4、第三二极管D3；其中，第四电容C4的一端、第四电感L4的一端与电压互感器的正输出端相连，第四电感L4的另一端、第三二极管D3的负端、第五电容C5的一端、第十二电阻R12的一端两两相连，第一电压互感器PT1的负输出端、第四电容C4的另一端、第三二极管D3的正端、第五电容C5的另一端、第六电容C6的一端、第十四电阻R14的一端接模拟地，第十二电阻R12的另一端与第三运算放大器U5的正输入端相连，第三运算放大器U5的负输入端、第十四电阻R14的另一端、第十三电阻R13的一端两两相连，第十三电阻R13的另一端、第十五电阻R15的一端、第三运算放大器U5的输出端两两相连，第十五电阻R15的另一端与后面的光电耦合器相连，第六电容C6的另一端接+5V电源。3)第二光电耦合器U6对前后电路进行隔离，第二光电耦合器U6的1脚与滤波、放大电路输出信号相连，第二光电耦合器U6的2脚与模拟地相连，第二光电耦合器U6的5脚与机端电压整形电路相连，第二光电耦合器U6的4脚接数字地；4)所述机端电压整形电路包括：第二电压比较器U7、四个电阻R16、R17、R18和R19、第七电容C7和第一电位器VR1；其中，第十六电阻R16的一端、第二电压比较器U7的反向输入端、第二光电耦合器的U6的5脚两两相连，第二电压比较器U7的正向输入端、第十八电阻R18的一端、第十九电阻R19的一端两两相连，第十八电阻R18的另一端与第一电位器的二脚相连，第一电位器的一脚和三脚分别接+3.3V电源和数字地，第二电压比较器U7的输出端、第十七电阻R17的一端、第十九电阻R19的另一端两两相连，第七电容C7的一端、第十六电阻R16的另一端、第十七电阻R17的另一端连+3.3V电源，第七电容C7的另一端接数字地。