一種雙通道同步切換裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電測領(lǐng)域，尤其涉及一種雙通道同步切換裝置。本實(shí)用新型通過輸入緩沖電路、高速開關(guān)電路和精密放大電路順序連接，分頻電路與高速開關(guān)電路連接，這樣可以同時(shí)測量兩個(gè)輸入電壓信號之間的比例時(shí)，減小通道自身的誤差影響測量結(jié)果準(zhǔn)確度的問題。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了通過周期交換被測信號的測量通道，消除兩個(gè)通道之間不一致性的發(fā)明目的，從而提高測量準(zhǔn)確度。
【專利說明】一種雙通道同步切換裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電測領(lǐng)域，尤其涉及一種雙通道同步切換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)據(jù)采集技術(shù)在許多工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，各種各樣的模擬量如溫度、壓力、流量、位移等通過適當(dāng)?shù)膫鞲衅鬓D(zhuǎn)換成模擬電壓信號，然后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后以數(shù)字量的形式在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行方便靈活的處理。在這些眾多的應(yīng)用中，有相當(dāng)一部分測量任務(wù)是使用雙測量通道同時(shí)測量兩個(gè)電壓信號，然后通過計(jì)算兩者之間的比例而得到所需的被測量值，如用伏安法測量阻抗或?qū)Ъ{，用直接比較法校驗(yàn)互感器的誤差等。
[0003]由于數(shù)據(jù)采集裝置的每個(gè)測量通道自身都存在誤差，若直接用其測得的電壓值計(jì)算被測量值，將導(dǎo)致被測量的測量準(zhǔn)確度較低。而若同步切換兩個(gè)測量通道的輸入電壓信號，將通道切換前后的兩個(gè)測量方式作為一個(gè)完整的測量周期，并將一個(gè)周期內(nèi)通道切換前測得的比例I和交換后測得的比例2進(jìn)行合成，即可在一定程度上消除由測量通道自身的誤差和兩通道之間的不一致性帶來的影響，從而提高被測量的測量準(zhǔn)確度。
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型提出一種雙通道同步切換裝置，該裝置與數(shù)據(jù)采集裝置一起組成測量系統(tǒng)，可以提高數(shù)據(jù)采集裝置測量比例量的準(zhǔn)確度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]針對【背景技術(shù)】 的不足，本實(shí)用新型的雙通道同步切換裝置通過輸入緩沖電路、高速開關(guān)電路和精密放大電路順序連接，分頻電路與高速開關(guān)電路連接，這樣可以同時(shí)測量兩個(gè)輸入電壓信號之間的比例時(shí)，減小通道自身的誤差影響測量結(jié)果準(zhǔn)確度的問題。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了通過周期交換被測信號的測量通道，消除兩個(gè)通道之間不一致性的發(fā)明目的，從而提高測量準(zhǔn)確度。
[0006]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種雙通道同步切換裝置，包括由分頻電路、輸入緩沖電路、高速開關(guān)電路和精密放大電路組成，其特征在于:所述的輸入緩沖電路、高速開關(guān)電路和精密放大電路順序連接，分頻電路與聞速開關(guān)電路連接。
[0007]如上所述的雙通道同步切換裝置，其特征在于:所述的分頻電路由4個(gè)74AC163構(gòu)成的16位可編程分頻器和74AC74構(gòu)成的2倍分頻器組成，外部的高頻時(shí)鐘信號經(jīng)分頻后輸出兩路低頻脈沖信號?\和/2，且/；=2/2，其中脈沖信號?\連接至高速開關(guān)電路，脈沖信號Z2和原高頻時(shí)鐘信號經(jīng)光耦HCPL0930隔離后連接至外部的數(shù)據(jù)采集裝置。
[0008]如上所述的雙通道同步切換裝置，其特征在于:所述的輸入緩沖電路采用帶正反饋的緩沖放大器AD8512形成“自舉電路”。
[0009]如上所述的雙通道同步切換裝置，其特征在于:所述的高速開關(guān)電路采用兩個(gè)ADG433作為核心芯片構(gòu)成SI和S2，在通電后默認(rèn)處于正向?qū)顟B(tài)。
[0010]如上所述的雙通道同步切換裝置，其特征在于:所述的精密放大電路為差分運(yùn)算放大器AD8274和AD8034為核心組成的放大電路。[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型提供的雙通道同步切換裝置能夠按照設(shè)定參數(shù)周期同步切換測量通道，按設(shè)定的倍數(shù)對輸入信號進(jìn)行放大，將其與數(shù)據(jù)采集裝置結(jié)合，可以擴(kuò)展數(shù)據(jù)采集裝置的測量范圍，消除采集裝置兩個(gè)測量通道之間的不一致性，提高其比例量的測量準(zhǔn)確度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電壓比例測量裝置的原理示意圖。
[0013]圖2是圖1中分頻電路I的實(shí)現(xiàn)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]附圖標(biāo)記說明:圖1中的標(biāo)記:1一分頻電路，2—輸入緩沖電路，3—聞速開關(guān)電路，4一精密放大電路。
[0015]為了更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型的內(nèi)容，但本實(shí)用新型的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣在本申請所列權(quán)利要求書限定范圍之內(nèi)。
[0016]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的測量通道同步切換裝置，其數(shù)字部分的核心是分頻電路I，其模擬部分由輸入緩沖電路2、高速開關(guān)電路3、精密放大電路4組成。其中，輸入緩沖電路2、聞速開關(guān)電路3和精密放大電路4順序連接，分頻電路I與聞速開關(guān)電路3連接。
[0017]本實(shí)用新型的分頻電路I由4個(gè)74AC163構(gòu)成的16位可編程分頻器和74AC74構(gòu)成的2倍分頻器組成，外部 的高頻時(shí)鐘信號經(jīng)分頻后輸出兩路低頻脈沖信號和/2，且/；=2/2。其中脈沖信號?\連接至高速開關(guān)電路3，控制高速開關(guān)電路3的切換開關(guān)動(dòng)作，脈沖信號/2和原高頻時(shí)鐘信號經(jīng)光耦HCPL0930隔離后連接至外部的數(shù)據(jù)采集裝置，作為采集裝置的外部同步觸發(fā)信號和時(shí)鐘同步信號。
[0018]本實(shí)用新型的輸入緩沖電路2采用帶正反饋的緩沖放大器AD8512形成“自舉電路”，提高電路的輸入阻抗，減小裝置輸入阻抗對被測電壓信號的影響。
[0019]本實(shí)用新型的高速開關(guān)電路3采用兩個(gè)ADG433作為核心芯片構(gòu)成SI和S2，在通電后默認(rèn)處于正向?qū)顟B(tài)，可以手動(dòng)控制開關(guān)電路處于正向?qū)?、反向?qū)顟B(tài)或周期自動(dòng)切換模式，由分頻電路I輸出的脈沖信號為兩個(gè)ADG433提供周期切換的動(dòng)作信號。高速開關(guān)電路3將從輸入緩沖電路2輸入的兩路信號通過SI和S2周期同步切換，ADG433的切換動(dòng)作通過分頻電路與采集裝置的時(shí)鐘信號和觸發(fā)信號同步，經(jīng)過切換后的信號輸出給精密放大電路4。
[0020]本實(shí)用新型的精密放大電路4以差分運(yùn)算放大器AD8274和AD8034為核心，組成穩(wěn)定、精確的放大電路，選擇電路參數(shù)其使放大倍數(shù)為0.5，即將數(shù)據(jù)采集裝置的測量范圍內(nèi)擴(kuò)大一倍。精密放大電路4輸出的電壓或電流信號可供數(shù)據(jù)采集裝置采集。
[0021]本實(shí)用新型的測量通道同步切換裝置，其與數(shù)據(jù)采集裝置配合，共同進(jìn)行比例量測量時(shí)，在一個(gè)采樣周期內(nèi)，前半個(gè)周期測量通道處于正向?qū)顟B(tài)，后半個(gè)周期測量通道處于反向?qū)顟B(tài)，在進(jìn)行數(shù)字信號處理處理時(shí)，需要將采集到的數(shù)據(jù)從中間進(jìn)行分割，分別處理前半個(gè)周期和后半個(gè)周期的數(shù)據(jù)，然后將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行合成，這樣既可消除測量通道的不一致性，提高測量的準(zhǔn)確度。本裝置還能夠按照預(yù)先設(shè)定頻率控制快速CMOS開關(guān)周期動(dòng)作，能夠按照預(yù)先設(shè)定頻率/2給采集裝置提供觸發(fā)信號，能夠?qū)崿F(xiàn)切換裝置和采集裝置的時(shí)鐘同步，能夠?qū)⒉杉b置的測量范圍準(zhǔn)確穩(wěn)定地?cái)U(kuò)大一倍。
[0022]本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技輸入術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種雙通道同步切換裝置，包括由分頻電路、輸入緩沖電路、高速開關(guān)電路和精密放大電路組成，其特征在于:所述的輸入緩沖電路、高速開關(guān)電路和精密放大電路順序連接，分頻電路與聞速開關(guān)電路連接。
2.如權(quán)利要求1所述的雙通道同步切換裝置，其特征在于:所述的分頻電路由4個(gè)74AC163構(gòu)成的16位可編程分頻器和74AC74構(gòu)成的2倍分頻器組成，外部的高頻時(shí)鐘信號經(jīng)分頻后輸出兩路低頻脈沖信號?\和/2，且/；=2/2，其中脈沖信號?\連接至高速開關(guān)電路，脈沖信號f2和原高頻時(shí)鐘信號經(jīng)光耦HCPL0930隔離后連接至外部的數(shù)據(jù)采集裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的雙通道同步切換裝置，其特征在于:所述的輸入緩沖電路采用帶正反饋的緩沖放大器AD8512形成“自舉電路”。
4.如權(quán)利要求1所述的雙通道同步切換裝置，其特征在于:所述的高速開關(guān)電路采用兩個(gè)ADG433作為核心芯片構(gòu)成SI和S2，在通電后默認(rèn)處于正向?qū)顟B(tài)。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的任意一種雙通道同步切換裝置，其特征在于:所述的精密放大電路為差分運(yùn)算放大器 AD8274和AD8034為核心組成的放大電路。
【文檔編號】H03K19/14GK203423671SQ201320355008
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月20日
【發(fā)明者】岳長喜, 章述漢, 雷民, 項(xiàng)瓊, 周峰, 王歡, 汪泉 申請人:中國電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司