专利名称：交交变频器实际值采样的零点漂移数字抑制装置的制作方法
技术领域：
交交变频器实际值采样的零点漂移数字抑制装置技术领域[0001]本实用新型涉及数据采样技术，特别是涉及一种交交变频器实际值采样的零点漂移数字抑制装置的技术。
背景技术：
[0002]精确的采样值是高性能交交变频器良好运行的必要条件。现有的对采集数据中零点漂移的抑制措施，除了精选元件、对元件进行老化处理、选用高稳定度电源以及用稳定静态工作点的方法外，在实际电路中常采用补偿和调制两种方法。[0003]补偿法是指用另外一个元器件的漂移来抵消放大电路的漂移，如果参数配合得当，就能把漂移抑制在较低的限度之内。按照现实的条件可以分为用硬件电路补偿和在智能芯片或微机中以软件方法实现补偿。但用硬件电路进行校正大都存在电路复杂、调试困难、精度低、通用性差、成本高等缺点，不利于工程实际应用。而软件方法是将微机与数据采集系统联结起来，但软件补偿的效果虽比硬件补偿好，但在通用性以及调试方面仍有不足之处。[0004]调制法是指将直流变化量转换为其它形式的变化量(如正弦波幅度的变化)，并通过漂移很小的阻容耦合电路放大，再设法将放大了的信号还原为直流成份的变化。这种方式电路结构复杂、成本高、频率特性差。实用新型内容[0005]针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、易调试、精度高、可靠性强且成本低的交交变频器实际值采样的零点漂移数字抑制直ο[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种交交变频器实际值采样的零点漂移数字抑制装置，包括交交变频器和交交变频器采样装置，其特征在于还包括选择开关、积分装置、减法器、A/D转换器和控制器；[0007]所述交交变频器采样装置设有一采样端、一输出端，其采样端连接交交变频器；[0008]所述减法器设有两个输入端、一个输出端，其两个输入端分别为第一输入端、第二输入端；[0009]所述选择开关有一个公共输入端、两个选择输出端，其公共输入端接交交变频器采样装置的输出端，其一个选择输出端接减法器的第一输入端，另一个选择输出端经积分装置接到减法器的第二输入端；[0010]所述控制器设有数据输入接口及多个控制信号输出端，所述A/D转换器设有模拟量输入端、数据输出接口及多个控制信号输入端，其模拟量输入端接减法器的输出端，其数据输出接口接控制器的数据输入接口，其各个控制信号输入端分别接到控制器的各个控制信号输出端。[0011]进一步的，所述积分装置包括一积分器、一电压保持器，所述减法器、积分器及电压保持器均为运算放大器，所述减法器的正相输入端为第一输入端，反相输入端为第二输入端；[0012]所述选择开关的一个选择输出端经一电阻接减法器的第一输入端，另一个选择输出端经一电阻接到积分器的反相输入端；[0013]所述积分器的正相输入端经一电阻接到地，其输出端经一电容接到其反相输入端，并经一电阻接到电压保持器的正相输入端；[0014]所述电压保持器的正相输入端经一电阻接到地，其输出端接到其反相输入端，并经一电阻接到减法器的第二输入端；[0015]所述减法器的第一输入端经一电阻接到地，其输出端接到其第二输入端。[0016]进一步的，所述控制器是一单片机芯片，设有一中断信号输入端，其各个控制信号输出端分别为三位选址信号输出端，读信号输出端、写信号输出端、使能信号输出端；[0017]所述A/D转换器设有一转换结束信号输出端，其各个控制信号输入端分别为三位地址输入端、启动脉冲输入端、地址锁存使能端、数据输出使能端，其转换结束信号输出端接控制器的中断信号输入端，其三位地址输入端接控制器的三位选址信号输出端；[0018]所述控制器的读信号输出端及使能信号输出端经一与门接到A/D转换器的数据输出使能端，其写信号输出端及使能信号输出端经另一与门接到A/D转换器的启动脉冲输入端及地址锁存使能端。[0019]本实用新型提供的交交变频器实际值采样的零点漂移数字抑制装置，采用时间常数很大的积分装置来实现零点漂移的抑制，与现有的技术相比，具有采样值精度高、运行可靠性强的特点，而且结构简单、调试方便、成本低，不仅适用于交交变频器，也适用于交直交变频器。
[0020]图1是本实用新型实施例的交交变频器实际值采样的零点漂移数字抑制装置的结构框图；[0021]图2是本实用新型实施例的交交变频器实际值采样的零点漂移数字抑制装置中的零点漂移补偿电路原理图；[0022]图3是本实用新型实施例的交交变频器实际值采样的零点漂移数字抑制装置中的控制器控制A/D转换的控制电路原理图。
具体实施方式
[0023]
以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。[0024]如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种交交变频器实际值采样的零点漂移数字抑制装置，包括交交变频器(图中未示)和交交变频器采样装置U1，其特征在于还包括选择开关U2、积分装置U3、减法器U4、A/D转换器U5和控制器U6 ；[0025]所述交交变频器采样装置Ul设有一采样端、一输出端，其采样端连接交交变频器；[0026]所述减法器U4设有两个输入端、一个输出端，其两个输入端分别为第一输入端、 第二输入端；[0027]所述选择开关U2有一个公共输入端、两个选择输出端，其公共输入端接交交变频器采样装置Ul的输出端，其一个选择输出端接减法器U4的第一输入端，另一个选择输出端经积分装置U3接到减法器U4的第二输入端；[0028]所述控制器U6设有数据输入接口及多个控制信号输出端，所述A/D转换器U5设有模拟量输入端、数据输出接口及多个控制信号输入端，其模拟量输入端接减法器U4的输出端，其数据输出接口接控制器U6的数据输入接口，其各个控制信号输入端分别接到控制器TO的各个控制信号输出端。[0029]本实用新型实施例中，所述交交变频器采样装置U1、选择开关U2均为现有技术。[0030]本实用新型实施例对交交变频器实际值采样的零点漂移数字抑制原理如下[0031]交交变频器采样装置Ul通过其采样端对交交变频器实际值进行采样；[0032]当交交变频器输入为零时，因温度或者电压不稳等因素，交交变频器采样装置Ul 的实际采样值并不为零(即存在零点漂移)，其输出端的输出值也不为零，此时通过选择开关U2将交交变频器输入为零时的采样信号送入积分装置U3，积分装置U3对输入的采样信号进行积分，且积分装置的时间常数很大，经积分装置积分后得到的新数据为所需的零点基准偏移量；[0033]当交交变频器输入不为零时，交交变频器采样装置Ul的实际采样值同样含有漂移量，此时通过选择开关U2将交交变频器输入不为零时的采样信号直接送入减法器U4中， 与交交变频器输入为零时得到的零点基准偏移量作减法，即可得到准确的消除零点漂移后的采样值信号，此采样值信号经A/D转换器U5转换为数字数据后送入控制器中，从而得到消除零点漂移值后的交交变频器实际值。[0034]如图2所示，本实用新型实施例中，所述积分装置U3包括一积分器U3A、一电压保持器U3B，所述减法器U4、积分器U3A及电压保持器TOB均为运算放大器，所述减法器U4的正相输入端为第一输入端，反相输入端为第二输入端；[0035]所述减法器U4、积分器U3A、电压保持器TOB及选择开关U2组成一零点漂移补偿电路；[0036]所述选择开关U2的公共输入端(管脚1)接交交变频器采样装置Ul (图中未示) 的输出端，其一个选择输出端(管脚幻经一电阻R22接减法器U4的第一输入端，另一个选择输出端(管脚2)经一电阻RO接到积分器U3A的反相输入端；[0037]所述积分器U3A的正相输入端经一电阻Rl接到地，其输出端经一电容C接到其反相输入端，并经一电阻R3接到电压保持器U3B的正相输入端；[0038]所述电压保持器TOB的正相输入端经一电阻R4接到地，其输出端接到其反相输入端，并经一电阻R21接到减法器U4的第二输入端；[0039]所述减法器U4的第一输入端经一电阻R23接到地，其输出端接到其第二输入端。[0040]交交变频器输入为零时，其采样信号送入积分器U3A进行积分，得到积分后的信号，积分器U3A的输出端经电阻R3和R4后接入大地，电压保持器TOB的正相输入端从两个电阻R3、R4之间取得信号即为零点基准偏移量，该零点基准偏移量经电压保持器TOB后输出至减法器U4，减法器U4对输入的两组输入信号做减法即得零点漂移补偿后的采样信号。[0041 ] 如图3所示，本实用新型实施例中，所述控制器TO是一单片机芯片，设有一中断信号输入端INTERRUPT，其各个控制信号输出端分别为三位选址信号输出端(ADO至AD2)，读信号输出端READ、写信号输出端WRITE、使能信号输出端ADDRESS ；[0042]所述A/D转换器U5设有一转换结束信号输出端E0C，其各个控制信号输入端分别为三位地址输入端(管脚A、B、C)、启动脉冲输入端START、地址锁存使能端ALE、数据输出使能端0E，其模拟量输入端InO接减法器U4的输出端，其数据输出接口(管脚2-1至2_8) 接控制器U6的数据输入接口(管脚DBO至DB7)，其转换结束信号输出端EOC接控制器U6 的中断信号输入端INTERRUPT，其三位地址输入端(管脚A、B、C)接控制器TO的三位选址信号输出端(ADO至AD2)；[0043]所述控制器U6的读信号输出端READ及使能信号输出端ADDRESS经一与门Yl接到A/D转换器U5的数据输出使能端0E，其写信号输出端WRITE及使能信号输出端ADDRESS 经另一与门Y2接到A/D转换器U5的启动脉冲输入端START及地址锁存使能端ALE ；[0044]所述控制器TO用于处理消除零点漂移值后的采样信号，并通过其中断信号输入端INTERRUPT及各个控制信号输出端控制A/D转换器U5工作，通过其数据输入接口(管脚 DBO至DB7)接收A/D转换器TO的数据输出接口(管脚2_1至2_8)发送来的消除零点漂移值后的采样信号。[0045]本实用新型实施例中，所述控制器U6的型号为89C51，所述A/D转换器U5是型号为ADC0808的A/D转换芯片。
权利要求1.一种交交变频器实际值采样的零点漂移数字抑制装置，包括交交变频器和交交变频器采样装置，其特征在于还包括选择开关、积分装置、减法器、A/D转换器和控制器；所述交交变频器采样装置设有一采样端、一输出端，其采样端连接交交变频器； 所述减法器设有两个输入端、一个输出端，其两个输入端分别为第一输入端、第二输入端；所述选择开关有一个公共输入端、两个选择输出端，其公共输入端接交交变频器采样装置的输出端，其一个选择输出端接减法器的第一输入端，另一个选择输出端经积分装置接到减法器的第二输入端；所述控制器设有数据输入接口及多个控制信号输出端，所述A/D转换器设有模拟量输入端、数据输出接口及多个控制信号输入端，其模拟量输入端接减法器的输出端，其数据输出接口接控制器的数据输入接口，其各个控制信号输入端分别接到控制器的各个控制信号输出端。
2.根据权利要求1所述的交交变频器实际值采样的零点漂移数字抑制装置，其特征在于所述积分装置包括一积分器、一电压保持器，所述减法器、积分器及电压保持器均为运算放大器，所述减法器的正相输入端为第一输入端，反相输入端为第二输入端；所述选择开关的一个选择输出端经一电阻接减法器的第一输入端，另一个选择输出端经一电阻接到积分器的反相输入端；所述积分器的正相输入端经一电阻接到地，其输出端经一电容接到其反相输入端，并经一电阻接到电压保持器的正相输入端；所述电压保持器的正相输入端经一电阻接到地，其输出端接到其反相输入端，并经一电阻接到减法器的第二输入端；所述减法器的第一输入端经一电阻接到地，其输出端接到其第二输入端。
3.根据权利要求1所述的交交变频器实际值采样的零点漂移数字抑制装置，其特征在于所述控制器是一单片机芯片，设有一中断信号输入端，其各个控制信号输出端分别为三位选址信号输出端，读信号输出端、写信号输出端、使能信号输出端；所述A/D转换器设有一转换结束信号输出端，其各个控制信号输入端分别为三位地址输入端、启动脉冲输入端、地址锁存使能端、数据输出使能端，其转换结束信号输出端接控制器的中断信号输入端，其三位地址输入端接控制器的三位选址信号输出端；所述控制器的读信号输出端及使能信号输出端经一与门接到A/D转换器的数据输出使能端，其写信号输出端及使能信号输出端经另一与门接到A/D转换器的启动脉冲输入端及地址锁存使能端。
专利摘要一种交交变频器实际值采样的零点漂移数字抑制装置，涉及数据采样技术领域，所解决的是现有装置结构复杂、调试不便，且精度低、可靠性差、成本高的技术问题。该装置包括交交变频器、交交变频器采样装置、选择开关、积分装置、减法器、A/D转换器和控制器；所述交交变频器采样装置的采样端连接交交变频器；所述选择开关的公共输入端接交交变频器采样装置的输出端，其一个选择输出端接减法器的第一输入端，另一个选择输出端经积分装置接到减法器的第二输入端；所述A/D转换器的模拟量输入端接减法器的输出端，其数据输出接口及各个控制信号输入端分别接到控制器。本实用新型提供的装置，不仅适用于交交变频器，也适用于交直交变频器。
文档编号H02M5/00GK202261036SQ20112032014
公开日2012年5月30日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者吴玮, 姜建国, 左东升, 徐亚军, 戴鹏, 王贵峰, 罗* 申请人:上海交通大学