[发明专利]一种交流电压信号测量电路

说明书

本发明属于电路测量技术领域，公开了一种测量交流电压信号的电路，克服了采样精度低，线性度差，适用范围窄的缺点，该电路包括：互感器电路，I/V转换电路，精密全波整流电路和平均值电路。所述互感器电路的输入端与交流电压Uin连接，所述互感器电路的输出端与I/V转换电路的输入端连接，所述与I/V转换电路的输出端与精密全波整流电路的输入端连接，所述精密全波整流电路的输出端与平均值电路的输入端连接，平均值电路的输出端即为所述交流电压信号测量电路的输出端。本发明适用于交流电压信号的测量，可输出比例的直流电压，供具有A/D功能的CPU或者是独立A/D芯片采集使用。

技术领域

本发明涉及电路测量技术领域，具体涉及一种可以由交流电压信号直接获得直流电压的交流电压信号测量电路。

背景技术

目前的交流信号测量电路通常分为交流采样和直流采样两大类。交流采样电路由互感器、A/D转换芯片以及CPU组成，交流采样是按一定规律对被测信号的瞬时值进行采样，再按一定算法进行数值处理，从而获得被测信号，交流采样的精度受采集单元CPU采集速率及A/D转换速率和位数的硬件限制，对CPU要求较高；另一类直流采样通常是由互感器和整流电路组成，将交流信号经互感器转换成小的交流信号再经二极管不可控整流得到直流电压，送至采集CPU，这种电路缺点是采样精度比较低，线性度差，与A/D转换芯片和CPU电压匹配能力差。

发明内容

为适应电路测量技术领域的实际需求，本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种可由交流电压信号直接获得直流电压的交流电压信号测量电路。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种交流电压信号测量电路，包括互感器电路、I/V转换电路，精密全波整流电路和平均值电路，所述互感器电路的输入端与交流电压Uin连接，所述互感器电路的输出端与I/V转换电路的输入端连接，所述与I/V转换电路的输出端与精密全波整流电路的输入端连接，所述精密全波整流电路的输出端与平均值电路的输入端连接，平均值电路的输出端即为所述交流电压信号测量电路的输出端，所述互感器电路用于实现输入信号的隔离和小电流信号采样，所述I/V转换电路用于将所述互感器电路输出的电流信号按比例变换成电压信号，所述精密全波整流电路用于将所述I/V转换电路输出的交流电压信号整流成负半波信号，所述平均值电路用于将精密全波整流电路输出的负半波信号中的高频信号滤除，剩下直流分量。

所述互感器电路包括毫安级的精密互感器、第一电阻和第二电阻，所述精密互感器的一次侧两端分别经第一电阻和第二电阻与交流电压Uin的两端连接，二次侧的一端与I/V转换电路的输入端连接，另一端接地。

所述I/V转换电路包括第一运放器、第三电阻、电位器和第一电容，所述第一运放器的负输入端与所述精密互感器二次侧的一端连接，所述第一运放器的正输入端接地，所述第三电阻和电位器串联连接在所述第一运放器的输出端与负输入端之间，所述第一电容连接在所述第一运放器的输出端与负输入端之间，所述第一运放器的正输入端接地，所述第一运放器的输出端与所述精密全波整流电路的输入端连接。

所述精密全波整流电路包括第二运放器、第三运放器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；所述第二运放器的正输入端通过第四电阻与所述第一运放器的输出端连接，所述第二运放器的负输入端与第一二极管的阴极连接，所述第二运放器的输出端与第一二极管的阳极和第二二极管的阴极连接，第二二极管的阳极经第六电阻与所述第二运放器的负输入端连接，所述第二二极管的阳极与所述平均值电路的输入端连接；所述第三运放器的负输入端通过第五电阻与所述第一运放器的输出端连接，所述第三运放器的负输入端与第三二极管的阴极连接，所述第三运放器的正输入端接地；所述第三运放器的输出端与第三二极管的阳极和第四二极管的阴极连接，第四二极管的阳极经第七电阻与所述第三运放器的负输入端连接，所述第四二极管的阳极与所述平均值电路的输入端连接。