一種電壓信號采集系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電壓采集系統，具體是一種電壓信號采集系統。
【背景技術】
[0002]電壓，也稱作電勢差或電位差，是衡量單位電荷在靜電場中由于電勢不同所產生的能量差的物理量。其大小等于單位正電荷因受電場力作用從A點移動到B點所做的功，電壓的方向規定為從高電位指向低電位的方向。電壓的國際單位制為伏特，常用的單位還有毫伏、微伏、千伏等。此概念與水位高低所造成的“水壓”相似。需要指出的是，“電壓”一詞一般只用于電路當中，“電勢差”和“電位差”則普遍應用于一切電現象當中。
[0003]電壓是電子控制領域最常用的信號，在各種家電、工業控制中都要對電壓進行采集，現有的電壓采集系統大多精度低、抗干擾性差，在控制領域應用時嚴重影響控制精度。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種電壓信號采集系統，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0006]—種電壓信號采集系統，包括電壓檢測模塊、信號放大電路、A/D轉換模塊、顯示屏、單片機和控制模塊，所述電壓檢測模塊的信號輸出端連接信號放大電路的信號輸入端，信號放大電路的信號輸出端連接A/D轉換模塊的信號輸入端，A/D轉換模塊完成模數轉換并將轉換后的的數字信號傳輸給單片機，所述單片機還連接顯示屏和控制模塊。
[0007]作為本實用新型的優選方案:所述電壓檢測模塊包括二極管Dl、電阻Rl、電阻R2和光耦合器I Cl，二極管DI的陰極連接電源VCC，二極管DI的陽極連接二極管D2的陰極、電容Cl、電容C2、電阻R2、光耦合器ICl的腳4和信號輸出端0UT，光耦合器ICl的腳3連接電阻Rl，電阻R2的另一端連接電容CI的另一端、電容C2的另一端和二極管D2的陽極并接地，電阻Rl的另一端連接電阻R3、電阻R4和電源VCC，電阻R3的另一端連接光耦合器ICl的腳I，光耦合器ICl的腳2連接電阻R4的另一端、電容C3和三端可調基準源Ql的陰極，電容Cl的另一端連接電阻R5，電阻R5的另一端連接電阻R6、電阻R7和三端可調基準源Ql的參考極，三端可調基準源Ql的陽極連接電阻R7并接地，電阻R6的另一端連接信號輸入端IN，光耦合器ICl的型號為4N25。
[0008]作為本實用新型的優選方案:所述A/D轉換模塊的核心部件是TLV1544芯片。
[0009]作為本實用新型的優選方案:所述顯示屏為IXD顯示屏。
[0010]作為本實用新型的優選方案:所述單片機為AT89C52單片機。
[0011]作為本實用新型的優選方案:所述三端可調基準源Ql的型號為TL431。
[0012]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型電壓信號采集系統利用光耦合器和三端可調基準源組成電壓轉換隔離電路，更加精確的對電壓信號進行轉換，并在系統中設置了信號處理模塊，同時其抗干擾性能較強，因此具有性能穩定、控制精準和適用范圍廣的優點。
【附圖說明】
[0013]圖1為電壓信號采集系統的系統框圖，
[0014]圖2為電壓檢測模塊的電路圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0016]請參閱圖1、2，本實用新型實施例中，一種電壓信號采集系統，包括電壓檢測模塊、信號放大電路、A/D轉換模塊、顯示屏、單片機和控制模塊，所述電壓檢測模塊的信號輸出端連接信號放大電路的信號輸入端，信號放大電路的信號輸出端連接A/D轉換模塊的信號輸入端，A/D轉換模塊完成模數轉換并將轉換后的的數字信號傳輸給單片機，所述單片機還連接顯示屏和控制模塊。
[0017]作為本實用新型的優選方案:所述電壓檢測模塊包括二極管Dl、電阻Rl、電阻R2和光耦合器I Cl，二極管DI的陰極連接電源VCC，二極管DI的陽極連接二極管D2的陰極、電容Cl、電容C2、電阻R2、光耦合器ICl的腳4和信號輸出端0UT，光耦合器ICl的腳3連接電阻Rl，電阻R2的另一端連接電容CI的另一端、電容C2的另一端和二極管D2的陽極并接地，電阻Rl的另一端連接電阻R3、電阻R4和電源VCC，電阻R3的另一端連接光耦合器ICl的腳I，光耦合器ICl的腳2連接電阻R4的另一端、電容C3和三端可調基準源Ql的陰極，電容Cl的另一端連接電阻R5，電阻R5的另一端連接電阻R6、電阻R7和三端可調基準源Ql的參考極，三端可調基準源Ql的陽極連接電阻R7并接地，電阻R6的另一端連接信號輸入端IN，光耦合器ICl的型號為4N25。
[0018]A/D轉換模塊的核心部件是TLV1544芯片。顯示屏為LCD顯示屏。單片機為AT89C52單片機。三端可調基準源Ql的型號為TL431。
[0019]本實用新型的工作原理是:圖2中的電壓檢測模塊由三端穩壓器Ql和光電耦合器I Cl之問的配合來構成。QI與I Cl 一次側的LED串聯，QI陰極流過的電流就是光電耦合器ICl內部的發光二極管的電流。從IN輸入的電壓經由電阻R5、電阻R6和電阻R7組成的分壓網絡后形成參考電壓與三端穩壓器Ql中的2.5V基準電壓進行比較，在三端穩壓器Ql的陰極上形成誤差電壓，使光電耦合器ICl內部的發光二極管的工作電流發生變化，再通過光耦將變化的電流信號轉換為電壓信號送人輸出端0UT，輸出的電壓送入信號放大電路進行電壓放大，信號放大電路的信號輸出端連接A/D轉換模塊的信號輸入端，A/D轉換模塊完成模數轉換并將轉換后的的數字信號傳輸給單片機，單片機一方面通過LCD顯示屏將電壓信號顯示出來，另一方面可以給控制模塊輸出控制指令，控制模塊可以是繼電器、電磁閥、可控硅、報警器等，本系統可以用于不同的控制領域。
【主權項】
1.一種電壓信號采集系統，包括電壓檢測模塊、信號放大電路、A/D轉換模塊、顯示屏、單片機和控制模塊，其特征在于，所述電壓檢測模塊的信號輸出端連接信號放大電路的信號輸入端，信號放大電路的信號輸出端連接A/D轉換模塊的信號輸入端，A/D轉換模塊完成模數轉換并將轉換后的數字信號傳輸給單片機，所述單片機還連接顯示屏和控制模塊； 所述電壓檢測模塊包括二極管D1、電阻R1、電阻R2和光耦合器ICl，二極管Dl的陰極連接電源VCC，二極管Dl的陽極連接二極管D2的陰極、電容Cl、電容C2、電阻R2、光耦合器ICl的腳4和信號輸出端OUT，光耦合器ICl的腳3連接電阻Rl，電阻R2的另一端連接電容Cl的另一端、電容C2的另一端和二極管D2的陽極并接地，電阻Rl的另一端連接電阻R3、電阻R4和電源VCC，電阻R3的另一端連接光耦合器I Cl的腳I，光耦合器I Cl的腳2連接電阻R4的另一端、電容C3和三端可調基準源Ql的陰極，電容Cl的另一端連接電阻R5，電阻R5的另一端連接電阻R6、電阻R7和三端可調基準源Ql的參考極，三端可調基準源Ql的陽極連接電阻R7并接地，電阻R6的另一端連接信號輸入端IN，光親合器ICl的型號為4N25。2.根據權利要求1所述的電壓信號采集系統，其特征在于，所述A/D轉換模塊的核心部件是TLVl 544芯片。3.根據權利要求1所述的電壓信號采集系統，其特征在于，所述顯示屏為LCD顯示屏。4.根據權利要求1所述的電壓信號采集系統，其特征在于，所述單片機為AT89C52單片機。5.根據權利要求1所述的電壓信號采集系統，其特征在于，所述三端可調基準源Ql的型號為TL431。
【專利摘要】本實用新型公開了一種電壓信號采集系統，包括電壓檢測模塊、信號放大電路、A/D轉換模塊、顯示屏、單片機和控制模塊，所述電壓檢測模塊的信號輸出端連接信號放大電路的信號輸入端，信號放大電路的信號輸出端連接A/D轉換模塊的信號輸入端，A/D轉換模塊完成模數轉換并將轉換后的數字信號傳輸給單片機，所述單片機還連接顯示屏和控制模塊。本實用新型電壓信號采集系統利用光耦合器和三端可調基準源組成電壓轉換隔離電路，更加精確的對電壓信號進行轉換，并在系統中設置了信號處理模塊，同時其抗干擾性能較強，因此具有性能穩定、控制精準和適用范圍廣的優點。
【IPC分類】G01R19/25, G01R15/22
【公開號】CN205229291
【申請號】CN201521084037
【發明人】胡曉莉, 韋娜, 王瑞, 陳小勇
【申請人】胡曉莉, 韋娜, 王瑞, 陳小勇
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月23日