一种脉冲信号测量电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了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，所述初级线圈连接在传感器的输出端，所述次级线圈连接在电压跟随器输入端，电压跟随器输出端连接在模数转单元的输入端，模数转换器输出端连接在控制单元上。该实用新型结构简单、造价便宜、功耗低、适用性强且利用感应线圈对传感器的输出信号进行幅度衰减，使得传感器的输出信号衰减到可测量的范围，进而可以方便准确地测量传感器的输出信号。
【专利说明】一种脉冲信号测量电路
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种脉冲信号测量电路。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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
[0004] 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。
[0005] 本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案
[0006] -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。
[0007] 优选的，所述控制单元为单片机。
[0008] 优选的，所述单片机为AT89S52。
[0009] 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：
[0010] 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。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是本实用新型的电路结构示意图。
[0012] 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】
[0013] 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：
[0014] 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。
[0015] 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)。
[0016] 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。
[0017] 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。
【权利要求】
1. 一种脉冲信号测量电路，其特征在于：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。
2. 根据权利要求1所述脉冲信号测量电路，其特征在于：所述控制单元为单片机。
3. 根据权利要求1所述脉冲信号测量电路，其特征在于：所述单片机为AT89S52。
【文档编号】G01R15/18GK203894321SQ201420263111
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】刘清惓, 王勋涛, 韩上邦, 郭薇, 朱俊丰 申请人:南京信息工程大学