[实用新型]一种交直流信号转换电路及其应用的高精度电流电压表

说明书

本实用新型公开了一种交直流信号转换电路及其应用的高精度电流电压表，包括电阻R1、电阻R3、电阻R5、第一电路和第二电路，电阻R1、第一电路和电阻R3依次串联后与电阻R5并联形成第三电路，第三电路与第二电路串联，第一电路包括电阻R2、运算放大器U1、二极管D1和二极管D2，第二电路包括电阻R4和运算放大器U2，第三电路中电阻R1和电阻R5相连接的一端为所述交直流信号转换电路的输入端UI，第二电路32中运算放大器U2的输出端为所述交直流信号转换电路的输出端UO。本实用新型交直流信号转换电路，不仅可将交流信号整流为直流信号输出，以便其所应用的电流电压表可实现交、直流信号的检测，且其采集信号利用率高，可得到较高的电压转换精度。

技术领域

本实用新型涉及电流电压测量仪表领域，尤其涉及一种交直流信号转换电路及其应用的高精度电流电压表。

背景技术

工业用电流电压表常要求可同时检测交、直流信号，交、直流信号的检测难点集中在交流信号的检测上，而现有工业用电流电压表，其内多包括分压限流电路和普通整流电路，测量交流信号时，通过分压限流电路与普通整流电路依次对采集的交流信号进行分压和整流。该种工业用电流电压表，由于检测交流信号时需经过普通整流电路的整流，普通整流电路由二极管组成，二极管通常又存在0.5V的正向压降，所以，其要求整流前的交流信号必须是可以提供电路中各二极管压降的电压信号，即对整流前的交流信号具有一定要求，电压不能太小，不能为mV级的交流信号，检测信号有限，只能用于普通信号的检测显示；且，普通整流电路对转换前后的电压不具备运算放大功能，转换后的直流电压小于整流前电压，不仅电压转换精度低，达不到用户的要求，还有可能导致整流转换后的电压无法满足后一级处理芯片的输入要求，检测误差大。

发明内容

本实用新型的目的一在于提供一种交直流信号转换电路。

一种交直流信号转换电路，包括电阻R1、电阻R3、电阻R5、第一电路和第二电路，电阻R1、第一电路和电阻R3依次串联后与电阻R5并联形成第三电路，第三电路与第二电路串联，其中：

第一电路包括电阻R2、运算放大器U1、二极管D1和二极管D2，二极管D2并联于运算放大器U1反向输入端和输出端间，二极管D2与运算放大器U1的并联电路和二极管D1串联后与电阻R2并联，运算放大器U1的反向输入端与电阻R1连接，运算放大器U1的正向输入端接地，二极管D2的正极、二极管D1的负极与运算放大器U1的输出端连接，二极管D1的正极与电阻R3连接；

第二电路包括电阻R4和运算放大器U2，电阻R4并联于运算放大器U2反向输入端和输出端间，运算放大器U2的反向输入端与第三电路的电阻R3连接，运算放大器U2的正向输入端接地；

第三电路中电阻R1和电阻R5相连接的一端为所述交直流信号转换电路的输入端UI，第二电路32中运算放大器U2的输出端为所述交直流信号转换电路的输出端UO。

进一步的，，，公式中R1、R2、R3、R4、R5分别表示电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5的阻值。、的情况下，电路输入端UI的电压Ui为正时，电路输出端UO最终的输出电压；电路输入端UI的电压Ui为负时，电路输出端UO最终的输出电压，公式中Ui为电路输入端UI的输入电压，Uo为电路输出端UO的输出电压。无论电路输入端UI输入的是直流信号还是交流信号，电路输出端UO的输出电压均为电路输入端UI的输入电压Ui的绝对值，即电路输出端UO的输出电压Uo与电路输入端UI的输入电压Ui的绝对值的比值为1:1，电压转换精度高。

进一步地，所述交直流信号转换电路还包括电容C，电容C并联于电阻R4的两端。电容C的设置，实现对电路输出端UO的输出电压进行滤波，确保电路输出端UO的输出电压的波形更加稳定。

进一步地，运算放大器U1、运算放大器U2集合构成一双路运算放大器芯片。运算放大器U1、运算放大器U2可由一双路运算放大器芯片提供，即电路中设置一双路运算放大器芯片即可，也可由两片同类运算放大器提供。