[发明专利]用于测量电阻的正弦波产生电路、方法、及电瓶测试仪

说明书

一种用于测量电阻的正弦波产生电路，包括CPU、门整形电路和整形放大单元，所述CPU产生两路具有固定占空比的方波信号分别传送到所述门整形电路，所述门整形电路将所述方波信号转换成具有交替的波峰和波谷的阶梯状波形信号，所述整形放大单元将所述阶梯状波形信号转换为正弦波信号。本发明提供了一种效果稳定、能耗低、精度高，特别适合用于野外等环境变化大、电源有限的场合的用于测量电阻的正弦波产生电路及方法和电瓶测试仪。

技术领域

本发明涉及一种正弦波产生电路及方法，尤其涉及一种用于测量电阻的正弦波产生电路及方法，以及一种电瓶测试仪。

背景技术

电瓶测试仪又称为蓄电池测量仪，是主要用于测量电瓶的分析检测设备，其包括对电瓶的电压、电流、电阻、温度等等进行测量，进而判断电瓶的工作能力和健康状况。电瓶测试仪在测量电阻的过程中，需要利用正弦波作为基准信号，进行反馈和比较，其优点在于，正弦波是交变信号，可以避开蓄电池的直流干扰，提高检测精度。

现有技术中有以下几种用于测量电瓶的电阻的正弦波产生方法：

一是RC、LC正弦波振荡电路，请参阅图1，其由带稳幅功能的放大器正反馈及选频网络电路组成。这种电路的缺点是：正反馈的量很难控制，若反馈量小于1倍，则电路不能克服内部损耗因而并不能产生自激振荡，若反馈量过大，则电路输出方波而非正弦波；另外，需要加上选频网络才能实现单一频率输出，否则电路将在很宽的频率范围内振荡，产生很多谐波；同时，即使能够输出单一频率的正弦波，电路本身也容易受外界环境影响，如温度、湿度等因素，造成频率偏移，精度下降。

二是由CPU产生不同占空比的脉冲后经过整形过滤放大电路转换为正弦波，请参阅图2，CPU利用程序不同占空比的脉冲C1，每一个脉冲如图中方格所示，方格高度为电压大小，方格宽度为脉冲宽度，经整形过滤放大电路，转换成为正弦波C2。这种方法的优点是抗干扰能力强，频率可以调整、准确、可控，但缺点是：由CPU生成不同占空比的脉冲，需要占用CPU资源，耗电量大，当电瓶测试仪用于野外时，其电池很快耗尽，使用时间大大缩小。

三是由方波经积分电路转换为三角波后再产生正弦波，请参阅图3，首先利用多谐振荡器产生方波D1，然后经积分电路转换为三角波D2，在通过低通滤波器转换成正弦波D3，最后用放大器放大到足够的幅度。其缺点是：由于利用电容充放电产生方波，方波的稳定性容易受到电容本身影响，且在低通滤波时容易产生失真，生成的正弦波不稳定，另外其所需芯片数量较多，耗电量大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种效果稳定、能耗低、精度高，特别适合用于野外等环境变化大、电源有限的场合的用于测量电阻的正弦波产生电路。

本发明所采用的技术方案是：

一种用于测量电阻的正弦波产生电路，包括CPU、门整形电路和整形放大单元，所述CPU产生两路具有固定占空比的方波信号分别传送到所述门整形电路，所述门整形电路将所述方波信号转换成具有交替的波峰和波谷的阶梯状波形信号，所述整形放大单元将所述阶梯状波形信号转换为正弦波信号。

本发明提供的用于测量电阻的正弦波产生电路，相比起现有技术之一：RC、LC正弦波振荡电路，能实现单一频率输出、稳定、可自定义频率的正弦波，电路受外界环境影响较小，精度高；相比起现有技术之二：CPU产生不同占空比的脉冲后经过整形过滤放大电路转换为正弦波的方法，本发明中CPU不用生成不同占空比的方波，而是生成固定占空比的方波，占用CPU资源小，耗电量低，使用时间大大增加，若选用引脚自带方波脉冲输出功能的CPU，则可进一步降低能源消耗；相比起现有技术之三：由方波经积分电路转换为三角波后再产生正弦波的方法，本发明所需要的芯片数量少，能耗低，且比起现有技术中利用电容的充放电产生周期性振荡生成方波，波形的稳定性低，本发明的CPU利用时钟晶振分频产生方波，晶振的稳定性极高，输出的方波更为稳定，因而经转换输出的正弦波稳定性高。