均流控制智能儀表裝置的製作方法

2023-09-23 10:52:40 1

專利名稱：均流控制智能儀表裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及智能儀表技術領域，特別是一種均流控制智能儀表裝置。
背景技術：
高校電子設計類課程的廣泛開展，其中有大量的課程設計任務是設計一套雙電源並聯繫統，需要對齊進行性能的測試，由此催生了對於智能儀表系統的需求。如何快速檢測電源性能，是對智能儀表系統的要求。目前的智能儀表系統遠未達到可稱上「智能」的程度，或是停留在幾個MOS管幾個電阻簡單組合的層面，如大多數小組的作品；或是操作繁雜功能冗餘，價格居高不下，如南京亞銳電子的3710A型可編程電子負載。一般簡單的智能儀表中包含了可以控制開啟關閉的電子負載，其開關使用飽和Vgs在2-4V的功率MOS管，因為無法兼容較低的3.3V邏輯電平因而在其間又使用了驅動晶片，多一級電路的代價是降低了系統的響應帶寬。一般的設計方案裡，測量時直接測量採樣電阻兩端電壓，一般的採樣電阻在0.1 Ω量級，其上的採樣電壓在0.1V量級，對測量極易不準確，若使用運算放大器放大，一般運放的共模抑制比CMRR較小，對於採樣電阻上共模電壓5V左右的信號放大，心有餘而力不足。因此另外的許多設計方案採用了，對於多組測量數據和實際數據進行修正擬合的策略，操作繁雜，實際性能也並不穩定。如何針對我們一個簡單的待測雙電源並聯繫統，量身定製一款簡單有效的測試負載及操作界面，是擺在我們面前的難題。

實用新型內容本實用新型的目的在 於克服上述現有技術的不足，提供一種均流智能儀表裝置。為實現上述目的，本實用新型的技術解決方案如下:—種均流控制智能儀表裝置，其特徵在於，該裝置包括智能負載模塊、數據收集與控制模塊、採樣電壓測量模塊和處理器，所述的智能負載模塊、數據收集與控制模塊和採樣電壓測量模塊分別與待測電源相連，所述的智能負載模塊接受來自待測電源電源輸出，並且與數據收集與控制模塊相連；所述的數據收集與控制模塊輸出反饋電壓給待測電源，並且與採樣電壓測量模塊相連，接受其放大後的採樣電壓，數據收集與控制模塊通過USB數據線與處理器相連；所述的採樣電壓測量模塊接受待測電源輸出的採樣電壓並進行放大。所述的數據收集與控制模塊為myDAQ。與現有技術相比，本實用新型的技術效果是: 在智能負載模塊中的水泥電阻上加裝了散熱片，一般電子負載使用水泥電阻，而水泥電阻長時間工作發熱量大，不小心觸碰嚴重威脅同學的手部安全，散熱片的安裝顯著降低了電板運行的整體溫度，也為電流並聯差分放大晶片等精密溫度敏感晶片工作提供了條件。 在電子負載的控制上，限流電源開關兼容於myDAQ的3.3V邏輯電平，具有限流保護功能，當待測電源實際輸出電流超過閥值(如2A時)能自動關閉，保護本裝置安全，具備控制上升時間的功能，配置晶片外圍電路的電容電阻值，可控制電源輸出電壓的上升時間ms級，減少電壓輸出的過衝和毛刺，並為穩定捕捉開機響應提供了條件。 在負載電流的測量上，採樣電壓測量模塊實現高線性度地放大50倍輸出給數據收集與控制模塊。 處理器中安裝有Labviw控制程序，提供簡潔、便捷的界面，實現人機界面操作。
圖1是本實用新型均流控制智能儀表裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明，但不應以此限制本實用新型的保護範圍。請參閱圖1，圖1是本實用新型均流控制智能儀表裝置的結構示意圖，如圖所示，一種均流控制智能儀表裝置，包括智能負載模塊1、數據收集與控制模塊2、採樣電壓測量模塊3和處理器4，所述的智能負載模塊1、數據收集與控制模塊2和採樣電壓測量模塊3分別與待測電源O相連，所述的智能負載模塊I接受來自待測電源O電源輸出，並且與數據收集與控制模塊2相連；所述的數據收集與控制模塊2輸出反饋電壓給待測電源0，並且與採樣電壓測量模塊3相連，接受其放大後的採樣電壓，數據收集與控制模塊2通過USB數據線與處理器4相連；所述的採樣電壓測量模塊3接受待測電源O輸出的採樣電壓並進行放大。
智能負載模塊I具備接收數據收集與控制模塊2的控制信號，並對智能負載模塊上的並聯水泥電阻進行選擇性開啟，以改變連接在待測電源O兩端負載(即線性電阻)的功能。在智能負載模塊中的水泥電阻上加裝了散熱片，降低了電板子運行溫度。數據收集與控制模塊2是本實用新型裝置的中樞，其控制智能負載模塊1，並且對來自採樣電壓測量3的信號進行AD轉換，再通過USB線纜發送給處理器4，處理器4對數據收集與控制模塊提供的數據進行處理後，再經數據收集與控制模塊2輸出一路反饋電壓給待測電源0，以達到調整待測電源O均流特性的功能；採樣電壓測量模塊3並聯連接在待測電源O中採樣電阻兩端，對所獲得的差分電壓信號進行50倍放大輸出給數據收集與控制模塊2 ；處理器是本實用新型裝置的大腦，安裝有Labview控制程序，對所採集的數據處理運算並顯示，同時接受用戶的指令，方便測量實驗人員對系統進行控制、對運行狀態進行監控。經試用表明，本實用新型對雙電源並聯繫統進行測量和均流控制，使用時，將本實用新型接在並聯的雙電源上，獲取其採樣電壓，之後經過運算比較反饋給並聯的雙電源一個信號，以達到使並聯的兩個電源輸出電流基本一致的目的。利用Labview控制程序，使用者僅需在電腦上輕點按鈕，即可獲得該雙電源並聯繫統的性能和均流之後的效果。[0025]綜上所述僅為實用新型的較佳實施例而已，並非用來限定本實用新型的實施範圍。即凡依本實用新型申請專利範圍的內容所作的等效變化與修飾，都應為本實用新型的技術範 疇。
權利要求1.一種均流控制智能儀表裝置，其特徵在於，該裝置包括智能負載模塊(I)、數據收集與控制模塊(2)、採樣電壓測量模塊(3)和處理器(4)，所述的智能負載模塊(I)、數據收集與控制模塊(2)和採樣電壓測量模塊(3)分別與待測電源(O)相連， 所述的智能負載模塊(I)接受來自待測電源(O)電源輸出，並且與數據收集與控制模塊(2)相連； 所述的數據收集與控制模塊(2)輸出反饋電壓給待測電源(0)，並且與採樣電壓測量模塊(3)相連，接受其放大後的採樣電壓，數據收集與控制模塊(2)通過USB數據線與處理器(4)相連； 所述的採樣電壓測量模塊(3)接受待測電源(O)輸出的採樣電壓並進行放大。
2.根據權利要求1所述的均流控制智能儀表裝置，其特徵在於，所述的數據收集與控制模塊(2)為myDAQ。
3.根據權利要求1所述的均流控制智能儀表裝置，其特徵在於，在所述的智能負載模塊(I)上設有 限流電源開關。
專利摘要一種均流控制智能儀表裝置，包括智能負載模塊、數據收集與控制模塊、採樣電壓測量模塊和處理器，所述的智能負載模塊、數據收集與控制模塊和採樣電壓測量模塊分別與待測電源相連，智能負載模塊接受來自待測電源電源輸出，並且與數據收集與控制模塊相連；數據收集與控制模塊輸出反饋電壓給待測電源，並且與採樣電壓測量模塊相連，接受其放大後的採樣電壓，數據收集與控制模塊通過USB數據線與處理器相連；採樣電壓測量模塊接受待測電源輸出的採樣電壓並進行放大。本實用新型實現在並聯的雙電源上，使其輸出電流基本一致的目的。
文檔編號G01R31/40GK203117402SQ201220726889
公開日2013年8月7日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者蔡元楠, 劉雨姍, 盧月, 沈洋, 季鬱忠, 李致靜 申請人:蔡元楠