[实用新型]一种可变量程高精度电压采样装置

说明书

本实用新型公开了一种可变量程高精度电压采样装置，包括：可变量程电路设有输入端、输出端和量程切换控制端，输入端接入输入信号，输出端经信号缓冲电路与高精度模数转换器电气连接；可变量程电路的量程切换控制端与微处理器同步电路电气连接；高精度模数转换器采样电路设有采样结果连接端，该采样结果连接端与微处理器同步电路电气连接；微处理器同步电路设有交流同步信号输入端和连接可变量程电路的量程切换控制端。能有效解决同一个信号高电压和低电压部分的信号失真、采样数据受到干扰信号造成一定失真的问题，具有精度高、抗干扰能力比较强且快速响应模拟电压的变化的优点。

技术领域

本实用新型涉及电源系统设计中参数测量领域，尤其涉及一种可变量程高精度电压采样装置。

背景技术

近年来，由于武器装备技术水平的不断提高，在装备研制、生产和维护保障过程中，为了保障顺利可靠的进行，高级电源测试系统(以下简称APS)越来越得到系统集成设备商的关注。APS属于基础类电子测量仪器中一个新兴品种，国内研制生产的APS一般包括功率系统、测量系统、逻辑控制系统和负载系统。现阶段，系统集成设备商在设备生产和测试过程中为了达到准确地检测和保护，对测量系统的要求越来越高。

现阶段APS生产商在设计测量模块所采用的均是最为普遍的平均值采样电路。这种电路的主要特点是电路简单，元器件少和制造成本低。实现方法是通过串联电阻分压器或者是电压检测器检测到被测信号，将此送入到信号缓冲电路，有些设计甚至没有这部分缓冲电路。然后将缓冲之后的信号送入到高精度analog-to-digital(A/D)转换器进行实时采样，利用微控制器的SPI总线或者是其他的串联接口读取(A/D)转换器的转换值，最后微控制器采用平均值算法将最近采样的几个信号电压进行平均值求解得出所需的信号(其原理框图如图1所示)。

而上述这种采用平均值采样的测量模块存在的缺点是：(1)精度低，与采用相同(A/D)转换器芯片的可变量程高精度电压采样技术相比，其采样精度会略低。(2)抗干扰度差，如果电压信号上叠加一个超过AD分辨率的干扰信号，就会导致一定的测量误差。(3)响应慢，需要更多的采样数据滤掉干扰噪声，导致响应慢。

实用新型内容

基于现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种可变量程高精度电压采样装置，能用在电源系统的测量模块中，其测量精度高、抗干扰能力强且响应快。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型实施方式提供一种可变量程高精度电压采样装置，包括：

可变量程电路、信号缓冲电路、高精度模数转换器采样电路和微处理器同步电路；其中，所述可变量程电路设有输入端、输出端和量程切换控制端，所述输入端接入输入信号，所述输出端经所述信号缓冲电路与所述高精度模数转换器电气连接；

所述可变量程电路的量程切换控制端与所述微处理器同步电路电气连接；

所述高精度模数转换器采样电路设有采样结果连接端，该采样结果连接端与所述微处理器同步电路电气连接；

所述微处理器同步电路设有交流同步信号输入端。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的可变量程高精度电压采样装置，其有益效果为：

通过有机连接的可变量程电路、信号缓冲电路、高精度模数转换器采样电路和微处理器同步电路配合，在信号采样频率上加入了同步信号，在一定程度上可以避开一些干扰信号，使得在采样过程中的数据不容易受到其他信号的干扰，增加了采样数据精度，而且需要的采样数据少，增加了测量的响应速度，很好的解决了平均值采样电路的精度低、抗干扰能力差以及响应慢等缺点。

附图说明