[发明专利]可变积分时间常数的积分器

说明书

技术领域：

本发明涉及积分器领域，具体的说是一种可变积分时间常数的积分器。

背景技术：

积分器主要应用于一些装置的电磁测量中，例如在托卡马克放电实验过程中，许多电磁测量诊断信号的输出均为该信号的微分量，要想还原该信号，需要使用积分器。而这些微分信号也有大有小，如果使用固定积分时间常数的积分器，那么对于较大的输入信号，积分器输出有可能饱和，对于较小的输入信号，积分器输出也较小，不能很好地利用积分器的动态范围。

发明内容：

为解决现有技术存在的问题，提供一种可变积分时间常数的积分器，能通过调节积分器的积分电阻或者积分电容，改变积分器的积分时间常数，以此来改变积分器的输出幅度。

本发明采用的技术方案：

可变积分时间常数的积分器，包括运算放大器，其特征在于：电压输入端经过由选择开关和多个阻值不同的电阻构成的电阻选择电路后连接到运算放大器的反相输入端，运算放大器的同相输入端接地，运算放大器的反相输入端与输出端间连接有由选择开关和多个容值不同的电容构成的电容选择电路。

本发明的设计思想：

通过调节积分器的积分电阻或积分电容，改变积分器的积分时间常数，以此来改变积分器的输出幅度，如图1所示。可以根据上次(或一段时间内)积分器输出的情况，切换积分电阻或积分电容，以使积分器的输出幅度不至于太小，来提高信噪比，或者防止输出饱和而出现错误。图1中的开关可以使用模拟开关或者继电器，控制可以通过手动控制或者远程控制。

通常担心这样切换积分电阻或积分电容，会不会对积分漂移有影响。因为模拟积分器一般都需要调节积分漂移，尤其对于长时间积分来说，积分漂移对精度的影响尤为重要，那么切换积分电阻或积分电容后，先前调好的积分漂移，可能会变化(一般情况下会变大)。如果对于短时间积分，短时间内积分漂移较小，可以忽略；如果是长时间积分，比如需要积分几十秒甚至以上时间，需要采用别的办法来补救，例如长时间自适应的方法，就是每次积分时通过程序来扣除积分漂移，不再需要手动调节，就减小了大量的工作量。这样通过将可变积分电阻积分器，就可以根据需要对不同幅度的信号进行积分，充分地利用积分器的输出动态范围，结合长时间自适应方法就可以完成长时间积分，而不需要手动调节积分漂移。

本发明的优点：

本发明提供的一种可变积分时间常数的积分器，可以根据上次(或一段时间内)积分器输出的情况，切换积分电阻或积分电容，以使积分器的输出幅度不至于太小，来提高信噪比，或者防止输出饱和而出现错误，充分利用了积分器的性能。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式：

参见图1：

可变积分时间常数的积分器，包括运算放大器A，其特征在于：电压输入端经过选择开关1和多个阻值不同的电阻R1-Rn构成的电阻选择电路后连接到运算放大器A的反相输入端，运算放大器A的同相输入端接地，运算放大器A的反相输入端与输出端间连接有选择开关2和多个容值不同的电容C1-Cn构成的电容选择电路。

图1中的开关可以使用模拟开关或者继电器，控制可以通过手动控制或者远程控制。