[实用新型]隔离型信号测试分析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及到一种隔离型信号测试分析仪，它适用于共模电压≤300V的隔离型信号测试的分析。

背景技术

共模电压是指在每一导体和所规定的参照点之间，往往是大地或机架，出现的相量电压的平均值。或者说同时加在电压表两测量端和规定公共端之间的那部分输入电压。

现有的电阻式信号测试分析仪都是将输入的电压、电阻、电荷信号转换成电阻信号，现有市场上的电阻信号测试分析仪对输入的共模电压值都有规定，一般最大不能超过±30V，即使选择输入电压范围较大的电阻式信号测试分析仪时，往往也很难在高电压下分辨出1微伏的电压，而且高电压还很容易造成仪器内部电器元件的损坏。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种隔离型信号测试分析仪，它能克服现有电阻式信号测试分析仪所存在的问题。本实用新型的目的是这样实现的，隔离型信号测试分析仪，包括信号放大器、光电耦合器、信号放大器所组成，其特征在于：可控供桥电压、传感器、高共模电压运放芯片、信号放大器、光电耦合器、信号放大器、模拟滤波器、16位模拟至数字转换器、DSP数据处理、UART转USB模块顺序串联；减法器、16位数字至模拟转换器顺序串联，同时与比较器并联；可控供桥电压、16位数字至模拟转换器、比较器、16位模拟至数字转换器、DSP数据处理、UART转USB模块分别顺序与单片机并联。本实用新型适用于共模电压≤300V的隔离型信号测试分析，采用高共模电压的芯片、光耦隔离技术，以及局部屏蔽和合理接地的结构，能在高共模电压中，分辨出1微伏的差模电压，同时不会损坏仪器内部电器元件。

附图说明

图1是本实用新型线路示意图；

1.可控供桥电压， 2.传感器，  3. 高共模电压运放芯片，  4.信号放大器，  5. 光电耦合器，   6.信号放大器，  7.模拟滤波器，  8.减法器，  9.比较器，  10. 16位数字至模拟转换器，  11.单片机，12.16位模拟至数字转换器，  13.DSP数据处理，   14. UART转USB模块，  16.屏蔽盒。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明；

隔离型信号测试分析仪，包括信号放大器4、光电耦合器5、信号放大器6所组成，其特征在于：可控供桥电压1、传感器2、高共模电压运放芯片3、信号放大器4、光电耦合器5、信号放大器6、模拟滤波器7、16位模拟至数字转换器12、DSP数据处理13、UART转USB模块15顺序串联；减法器8、16位数字至模拟转换器10顺序串联，同时与比较器9并联；可控供桥电压1、16位数字至模拟转换器10、比较器9、16位模拟至数字转换器12、DSP数据处理13、UART转USB模块14分别顺序与单片机11并联。具体实施时，通过UART转USB模块给一个命令给单片机，单片机控制可控供桥电压，输出供桥电压给传感器，为传感器提供工作电压。仪器内部电压信号平衡处理：于此同时，通过UART转USB模块发送指令给单片机，单片机再给16位数字至模拟转换器发送指令，使16位数字至模拟转换器输出模拟电压进入减法器，进行运算，再经过比较器进行比较后，给单片机发送停止命令，将电路中内置电压除去，避免影响到测量信号。高电压下微弱信号的测量： 采用差分放大模式，首先信号经过高共模电压运放芯片，然后被测量的微弱信号经过信号放大器，先放大一个量级别，然后让放大后的信号经过光电耦合器转成光信号，然后再由光电耦合器转成电信号进入下一级的信号放大器，为了防止高压通过空气泄漏到后级放大电路上，从而影响测量效果，必须将光电耦合器前面的一级信号放大器上用屏蔽盒屏蔽，并且信号不能直接和后面的电路地相连，减小对后面电路的影响，确保微弱信号的准确测量，信号经过放大之后进入模拟滤波器，滤去无关信号，将有用信号再经过16位模拟至数字转换器，转换成数字信号，之后进入DSP数据处理，最后通过单片机控制UART转USB模块，将信号转换成USB所能识别的信号，通过USB数据线传输至计算机，显示在信号测试分析软件上。