一种电压信号采集系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电压采集系统，具体是一种电压信号采集系统。
【背景技术】
[0002]电压，也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特，常用的单位还有毫伏、微伏、千伏等。此概念与水位高低所造成的“水压”相似。需要指出的是，“电压”一词一般只用于电路当中，“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。
[0003]电压是电子控制领域最常用的信号，在各种家电、工业控制中都要对电压进行采集，现有的电压采集系统大多精度低、抗干扰性差，在控制领域应用时严重影响控制精度。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种电压信号采集系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]—种电压信号采集系统，包括电压检测模块、信号放大电路、A/D转换模块、显示屏、单片机和控制模块，所述电压检测模块的信号输出端连接信号放大电路的信号输入端，信号放大电路的信号输出端连接A/D转换模块的信号输入端，A/D转换模块完成模数转换并将转换后的的数字信号传输给单片机，所述单片机还连接显示屏和控制模块。
[0007]作为本实用新型的优选方案:所述电压检测模块包括二极管Dl、电阻Rl、电阻R2和光耦合器I Cl，二极管DI的阴极连接电源VCC，二极管DI的阳极连接二极管D2的阴极、电容Cl、电容C2、电阻R2、光耦合器ICl的脚4和信号输出端0UT，光耦合器ICl的脚3连接电阻Rl，电阻R2的另一端连接电容CI的另一端、电容C2的另一端和二极管D2的阳极并接地，电阻Rl的另一端连接电阻R3、电阻R4和电源VCC，电阻R3的另一端连接光耦合器ICl的脚I，光耦合器ICl的脚2连接电阻R4的另一端、电容C3和三端可调基准源Ql的阴极，电容Cl的另一端连接电阻R5，电阻R5的另一端连接电阻R6、电阻R7和三端可调基准源Ql的参考极，三端可调基准源Ql的阳极连接电阻R7并接地，电阻R6的另一端连接信号输入端IN，光耦合器ICl的型号为4N25。
[0008]作为本实用新型的优选方案:所述A/D转换模块的核心部件是TLV1544芯片。
[0009]作为本实用新型的优选方案:所述显示屏为IXD显示屏。
[0010]作为本实用新型的优选方案:所述单片机为AT89C52单片机。
[0011]作为本实用新型的优选方案:所述三端可调基准源Ql的型号为TL431。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型电压信号采集系统利用光耦合器和三端可调基准源组成电压转换隔离电路，更加精确的对电压信号进行转换，并在系统中设置了信号处理模块，同时其抗干扰性能较强，因此具有性能稳定、控制精准和适用范围广的优点。
【附图说明】
[0013]图1为电压信号采集系统的系统框图，
[0014]图2为电压检测模块的电路图。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0016]请参阅图1、2，本实用新型实施例中，一种电压信号采集系统，包括电压检测模块、信号放大电路、A/D转换模块、显示屏、单片机和控制模块，所述电压检测模块的信号输出端连接信号放大电路的信号输入端，信号放大电路的信号输出端连接A/D转换模块的信号输入端，A/D转换模块完成模数转换并将转换后的的数字信号传输给单片机，所述单片机还连接显示屏和控制模块。
[0017]作为本实用新型的优选方案:所述电压检测模块包括二极管Dl、电阻Rl、电阻R2和光耦合器I Cl，二极管DI的阴极连接电源VCC，二极管DI的阳极连接二极管D2的阴极、电容Cl、电容C2、电阻R2、光耦合器ICl的脚4和信号输出端0UT，光耦合器ICl的脚3连接电阻Rl，电阻R2的另一端连接电容CI的另一端、电容C2的另一端和二极管D2的阳极并接地，电阻Rl的另一端连接电阻R3、电阻R4和电源VCC，电阻R3的另一端连接光耦合器ICl的脚I，光耦合器ICl的脚2连接电阻R4的另一端、电容C3和三端可调基准源Ql的阴极，电容Cl的另一端连接电阻R5，电阻R5的另一端连接电阻R6、电阻R7和三端可调基准源Ql的参考极，三端可调基准源Ql的阳极连接电阻R7并接地，电阻R6的另一端连接信号输入端IN，光耦合器ICl的型号为4N25。
[0018]A/D转换模块的核心部件是TLV1544芯片。显示屏为LCD显示屏。单片机为AT89C52单片机。三端可调基准源Ql的型号为TL431。
[0019]本实用新型的工作原理是:图2中的电压检测模块由三端稳压器Ql和光电耦合器I Cl之问的配合来构成。QI与I Cl 一次侧的LED串联，QI阴极流过的电流就是光电耦合器ICl内部的发光二极管的电流。从IN输入的电压经由电阻R5、电阻R6和电阻R7组成的分压网络后形成参考电压与三端稳压器Ql中的2.5V基准电压进行比较，在三端稳压器Ql的阴极上形成误差电压，使光电耦合器ICl内部的发光二极管的工作电流发生变化，再通过光耦将变化的电流信号转换为电压信号送人输出端0UT，输出的电压送入信号放大电路进行电压放大，信号放大电路的信号输出端连接A/D转换模块的信号输入端，A/D转换模块完成模数转换并将转换后的的数字信号传输给单片机，单片机一方面通过LCD显示屏将电压信号显示出来，另一方面可以给控制模块输出控制指令，控制模块可以是继电器、电磁阀、可控硅、报警器等，本系统可以用于不同的控制领域。
【主权项】
1.一种电压信号采集系统，包括电压检测模块、信号放大电路、A/D转换模块、显示屏、单片机和控制模块，其特征在于，所述电压检测模块的信号输出端连接信号放大电路的信号输入端，信号放大电路的信号输出端连接A/D转换模块的信号输入端，A/D转换模块完成模数转换并将转换后的数字信号传输给单片机，所述单片机还连接显示屏和控制模块； 所述电压检测模块包括二极管D1、电阻R1、电阻R2和光耦合器ICl，二极管Dl的阴极连接电源VCC，二极管Dl的阳极连接二极管D2的阴极、电容Cl、电容C2、电阻R2、光耦合器ICl的脚4和信号输出端OUT，光耦合器ICl的脚3连接电阻Rl，电阻R2的另一端连接电容Cl的另一端、电容C2的另一端和二极管D2的阳极并接地，电阻Rl的另一端连接电阻R3、电阻R4和电源VCC，电阻R3的另一端连接光耦合器I Cl的脚I，光耦合器I Cl的脚2连接电阻R4的另一端、电容C3和三端可调基准源Ql的阴极，电容Cl的另一端连接电阻R5，电阻R5的另一端连接电阻R6、电阻R7和三端可调基准源Ql的参考极，三端可调基准源Ql的阳极连接电阻R7并接地，电阻R6的另一端连接信号输入端IN，光親合器ICl的型号为4N25。2.根据权利要求1所述的电压信号采集系统，其特征在于，所述A/D转换模块的核心部件是TLVl 544芯片。3.根据权利要求1所述的电压信号采集系统，其特征在于，所述显示屏为LCD显示屏。4.根据权利要求1所述的电压信号采集系统，其特征在于，所述单片机为AT89C52单片机。5.根据权利要求1所述的电压信号采集系统，其特征在于，所述三端可调基准源Ql的型号为TL431。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电压信号采集系统，包括电压检测模块、信号放大电路、A/D转换模块、显示屏、单片机和控制模块，所述电压检测模块的信号输出端连接信号放大电路的信号输入端，信号放大电路的信号输出端连接A/D转换模块的信号输入端，A/D转换模块完成模数转换并将转换后的数字信号传输给单片机，所述单片机还连接显示屏和控制模块。本实用新型电压信号采集系统利用光耦合器和三端可调基准源组成电压转换隔离电路，更加精确的对电压信号进行转换，并在系统中设置了信号处理模块，同时其抗干扰性能较强，因此具有性能稳定、控制精准和适用范围广的优点。
【IPC分类】G01R19/25, G01R15/22
【公开号】CN205229291
【申请号】CN201521084037
【发明人】胡晓莉, 韦娜, 王瑞, 陈小勇
【申请人】胡晓莉, 韦娜, 王瑞, 陈小勇
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月23日