一種雙通道同步切換裝置製造方法
2023-12-05 11:34:51
一種雙通道同步切換裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及電測領域，尤其涉及一種雙通道同步切換裝置。本實用新型通過輸入緩衝電路、高速開關電路和精密放大電路順序連接，分頻電路與高速開關電路連接，這樣可以同時測量兩個輸入電壓信號之間的比例時，減小通道自身的誤差影響測量結果準確度的問題。本實用新型實現了通過周期交換被測信號的測量通道，消除兩個通道之間不一致性的發明目的，從而提高測量準確度。
【專利說明】一種雙通道同步切換裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電測領域，尤其涉及一種雙通道同步切換裝置。
【背景技術】
[0002]數據採集技術在許多工業領域有著廣泛的應用，各種各樣的模擬量如溫度、壓力、流量、位移等通過適當的傳感器轉換成模擬電壓信號，然後經模數轉換後以數字量的形式在計算機上進行方便靈活的處理。在這些眾多的應用中，有相當一部分測量任務是使用雙測量通道同時測量兩個電壓信號，然後通過計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導納，用直接比較法校驗互感器的誤差等。
[0003]由於數據採集裝置的每個測量通道自身都存在誤差，若直接用其測得的電壓值計算被測量值，將導致被測量的測量準確度較低。而若同步切換兩個測量通道的輸入電壓信號，將通道切換前後的兩個測量方式作為一個完整的測量周期，並將一個周期內通道切換前測得的比例I和交換後測得的比例2進行合成，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確度。
[0004]有鑑於此，本實用新型提出一種雙通道同步切換裝置，該裝置與數據採集裝置一起組成測量系統，可以提高數據採集裝置測量比例量的準確度。
實用新型內容
[0005]針對【背景技術】 的不足，本實用新型的雙通道同步切換裝置通過輸入緩衝電路、高速開關電路和精密放大電路順序連接，分頻電路與高速開關電路連接，這樣可以同時測量兩個輸入電壓信號之間的比例時，減小通道自身的誤差影響測量結果準確度的問題。本實用新型實現了通過周期交換被測信號的測量通道，消除兩個通道之間不一致性的發明目的，從而提高測量準確度。
[0006]本實用新型所採用的技術方案是:一種雙通道同步切換裝置，包括由分頻電路、輸入緩衝電路、高速開關電路和精密放大電路組成，其特徵在於:所述的輸入緩衝電路、高速開關電路和精密放大電路順序連接，分頻電路與聞速開關電路連接。
[0007]如上所述的雙通道同步切換裝置，其特徵在於:所述的分頻電路由4個74AC163構成的16位可編程分頻器和74AC74構成的2倍分頻器組成，外部的高頻時鐘信號經分頻後輸出兩路低頻脈衝信號?\和/2，且/；=2/2，其中脈衝信號?\連接至高速開關電路，脈衝信號Z2和原高頻時鐘信號經光耦HCPL0930隔離後連接至外部的數據採集裝置。
[0008]如上所述的雙通道同步切換裝置，其特徵在於:所述的輸入緩衝電路採用帶正反饋的緩衝放大器AD8512形成「自舉電路」。
[0009]如上所述的雙通道同步切換裝置，其特徵在於:所述的高速開關電路採用兩個ADG433作為核心晶片構成SI和S2，在通電後默認處於正嚮導通狀態。
[0010]如上所述的雙通道同步切換裝置，其特徵在於:所述的精密放大電路為差分運算放大器AD8274和AD8034為核心組成的放大電路。[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型提供的雙通道同步切換裝置能夠按照設定參數周期同步切換測量通道，按設定的倍數對輸入信號進行放大，將其與數據採集裝置結合，可以擴展數據採集裝置的測量範圍，消除採集裝置兩個測量通道之間的不一致性，提高其比例量的測量準確度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型實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的實現原理圖。
【具體實施方式】
[0014]附圖標記說明:圖1中的標記:1一分頻電路，2—輸入緩衝電路，3—聞速開關電路，4一精密放大電路。
[0015]為了更好地理解本實用新型，下面結合實施例進一步闡明本實用新型的內容，但本實用新型的內容不僅僅局限於下面的實施例。本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣在本申請所列權利要求書限定範圍之內。
[0016]本實用新型實施例提供的測量通道同步切換裝置，其數字部分的核心是分頻電路I，其模擬部分由輸入緩衝電路2、高速開關電路3、精密放大電路4組成。其中，輸入緩衝電路2、聞速開關電路3和精密放大電路4順序連接，分頻電路I與聞速開關電路3連接。
[0017]本實用新型的分頻電路I由4個74AC163構成的16位可編程分頻器和74AC74構成的2倍分頻器組成，外部 的高頻時鐘信號經分頻後輸出兩路低頻脈衝信號和/2，且/；=2/2。其中脈衝信號?\連接至高速開關電路3，控制高速開關電路3的切換開關動作，脈衝信號/2和原高頻時鐘信號經光耦HCPL0930隔離後連接至外部的數據採集裝置，作為採集裝置的外部同步觸發信號和時鐘同步信號。
[0018]本實用新型的輸入緩衝電路2採用帶正反饋的緩衝放大器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]本實用新型的高速開關電路3採用兩個ADG433作為核心晶片構成SI和S2，在通電後默認處於正嚮導通狀態，可以手動控制開關電路處於正嚮導通、反嚮導通狀態或周期自動切換模式，由分頻電路I輸出的脈衝信號為兩個ADG433提供周期切換的動作信號。高速開關電路3將從輸入緩衝電路2輸入的兩路信號通過SI和S2周期同步切換，ADG433的切換動作通過分頻電路與採集裝置的時鐘信號和觸發信號同步，經過切換後的信號輸出給精密放大電路4。
[0020]本實用新型的精密放大電路4以差分運算放大器AD8274和AD8034為核心，組成穩定、精確的放大電路，選擇電路參數其使放大倍數為0.5，即將數據採集裝置的測量範圍內擴大一倍。精密放大電路4輸出的電壓或電流信號可供數據採集裝置採集。
[0021]本實用新型的測量通道同步切換裝置，其與數據採集裝置配合，共同進行比例量測量時，在一個採樣周期內，前半個周期測量通道處於正嚮導通狀態，後半個周期測量通道處於反嚮導通狀態，在進行數位訊號處理處理時，需要將採集到的數據從中間進行分割，分別處理前半個周期和後半個周期的數據，然後將計算結果進行合成，這樣既可消除測量通道的不一致性，提高測量的準確度。本裝置還能夠按照預先設定頻率控制快速CMOS開關周期動作，能夠按照預先設定頻率/2給採集裝置提供觸發信號，能夠實現切換裝置和採集裝置的時鐘同步，能夠將採集裝置的測量範圍準確穩定地擴大一倍。
[0022]本說明書中未作詳細描述的內容屬於本領域專業技輸入術人員公知的現有技術。
【權利要求】
1.一種雙通道同步切換裝置，包括由分頻電路、輸入緩衝電路、高速開關電路和精密放大電路組成，其特徵在於:所述的輸入緩衝電路、高速開關電路和精密放大電路順序連接，分頻電路與聞速開關電路連接。
2.如權利要求1所述的雙通道同步切換裝置，其特徵在於:所述的分頻電路由4個74AC163構成的16位可編程分頻器和74AC74構成的2倍分頻器組成，外部的高頻時鐘信號經分頻後輸出兩路低頻脈衝信號?\和/2，且/；=2/2，其中脈衝信號?\連接至高速開關電路，脈衝信號f2和原高頻時鐘信號經光耦HCPL0930隔離後連接至外部的數據採集裝置。
3.如權利要求1所述的雙通道同步切換裝置，其特徵在於:所述的輸入緩衝電路採用帶正反饋的緩衝放大器AD8512形成「自舉電路」。
4.如權利要求1所述的雙通道同步切換裝置，其特徵在於:所述的高速開關電路採用兩個ADG433作為核心晶片構成SI和S2，在通電後默認處於正嚮導通狀態。
5.如權利要求1、2、3或4所述的任意一種雙通道同步切換裝置，其特徵在於:所述的精密放大電路為差分運算放大器 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 優先權日:2013年6月20日
【發明者】嶽長喜, 章述漢, 雷民, 項瓊, 周峰, 王歡, 汪泉 申請人:中國電力科學研究院, 國家電網公司