[实用新型]一种智能化高精度电压数据采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及数据处理领域，特别涉及一种智能化高精度电压数据采集系统。

背景技术

电压是电子与电力系统中最基本的测量元素之一，快速准确地获取电压值一直是数据采集与电子测量仪器研究的重要内容之一。传统的指针式电压表具有精度低、可视距离近、功能单一等缺陷，已不适应高速信息化的发展需要。

目前市场上广泛使用的数字电压表智能化程度低，测量电压时需手动切换量程，当量程选择不当时会出现测量精度下降、乃至烧坏电压表的极端情况；而高精度的全量程无档数字电压表一般都采用了DSP、FPGA或CPLD等复杂电路系统，硬件和软件实现成本较高。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供了一种智能化高精度电压数据采集系统，本实用新型具有体积小、精度高、结构简单、使用与读数方便、性价比高和适应范围宽等优点。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种智能化高精度电压数据采集系统，其特征在于，所述系统包括：电压采集单元、预处理单元、档位变换单元、AC/DC转换单元、模数转换单元、处理器和显示单元；所述电压采集单元信号连接于预处理单元，用于采集原始电压数据，将采集到的原始电压数据发送至预处理单元；所述预处理单元分别信号连接于档位变换单元和处理器，用于根据处理器发送过来的控制命令对接收到的原始电压数据进行衰减处理、量程转换处理和放大处理；所述档位变换单元分别信号连接于AC/DC转换单元和模数转换单元，用于根据采集的电压是直流电压还是交流电压改变电压传输的路线；所述AC/DC转换单元信号连接于模数转换单元，用于将交流电转换为直流电；所述模数转换单元转换单元信号连接于处理器，用于将接收到的模拟的原始电压数据信息转换为数字信号；所述处理器信号连接于显示单元，用于对接收到的数字信号进行采样、滤波和误差矫正，将处理的结果发送至显示单元进行显示。

所述预处理单元包括：衰减器、量程转换模块和放大模块；所述衰减器信号连接于量程转换模块，用于将电压值过高的电压衰减至设定的范围值；所述量程转换模块，用于根据处理器发送过来的控制命令控制继电器对衰减器或放大模块进行相对应的调整，选择出最佳的量程；所述放大模块，用于对电压值过低的电压放大至设定的范围值。

所述处理器包括：采样模块、滤波模块和误差矫正模块；所述采样模块信号连接于滤波模块，用于对接收到的电压信号进行采样；所述滤波模块与误差矫正模块通信连接，用于对接收到的电压信号进行采样；所述误差矫正模块信号连接于显示单元，用于对接收到的电压信号进行误差矫正，将校正后的结果发送至显示单元进行显示。

所述档位变换单元包括：识别模块和开关模块；所述识别模块信号连接于开关模块，用于对接收到的电压数据进行识别，判断其是直流电电压还是交流电电压；所述开关模块分别信号连接于AC/DC转换单元和模数转换单元，用于根据识别模块的识别结果，判断应该连通哪一条线路。

采用以上技术方案，本实用新型产生了以下有益效果：

1、体积小、成本低：本实用新型结构简单，相较于采用FPGA或DSP的电压数据采集系统，本实用新型的处理器可以使用单片机，成本大幅度降低。

2、结构简单：本实用新型的结构简单，各部分连接关系容易理解，且容易工业生产制造，进一步的降低了制造成本。

3、能够同时采集交流电电压和直流电电压：本实用新型能够同时采集交流电和直流电的电压数据，且系统能够自动根据实际情况进行切换，自动化程度高。

附图说明

图1是本实用新型的一种智能化高精度电压数据采集系统的系统结构示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本实用新型实施例1中提供了一种智能化高精度电压数据采集系统，系统结构如图1所示：