[实用新型]一种低成本、宽电压范围的交流电频率测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，具体涉及一种低成本、宽电压范围的交流电频率测量装置。 

背景技术

目前的交流电频率测量仪器很多，但是所能测量的交流电电压范围都比较窄，而且对于1V以下的交流电难以准确测量出其频率；现有的低成本的频率测量仪器无法准确测量出电压在0.3V～1000V范围内、频率在1～100KHz范围内任意变化的交流电信号频率；现有的频率测量仪器在测量脉冲信号频率时多数采用外部引脚中断计数方式，存在误差大的问题。 

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型提出了一种低成本、宽电压范围的交流电频率测量装置，其特征在于，该交流电频率测量装置由交流电压采样电路、交流电压测量电路、交流电压峰值检测电路、正弦波矩形波转换电路、交流电压取样电阻自动切换电路、主控制器、液晶显示器、标准RS-485通信电路组成； 

交流电压测量电路、交流电压峰值检测电路、交流电压取样电阻自动切换电路、交流电压采样电路、正弦波矩形波转换电路和主控制器依次连接；主控制器再分别与液晶显示器和标准RS-485通信电路连接。 

所述交流电压采样电路由第一保险管F1、第二保险管F2、第一数字电子开关U6A、第二数字电子开关U6B、第三十三采样电阻器R33、第三十五采样电阻器R35、第三十六采样电阻器R36、第三十八采样电阻器R38、第九滤波电容器 C9、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电压跟随器组成； 

第一保险管F1通过第一数字电子开关U6A与第三十三采样电阻器R33、第三十五采样电阻器R35串联，与第二二极管D2、第三二极管D3串联； 

第二保险管F2通过第二数字电子开关U6B与第三十六采样电阻器R36、第三十八采样电阻器R38串联，与反并联的第二二极管D2、第三二极管D3串联； 

第二二极管D2、第三二极管D3反并联连接； 

第九滤波电容器C9、第二二极管D2、第三二极管D3三者并联； 

所述第一电压跟随器由第四十一电阻器R41、第四十二电阻器R42、第四十四电阻器R44、第四十五电阻器R45、第十一电容器C11和第二运算放大器U1B组成； 

第四十一电阻器(R41)和第四十五电阻器R45串联，第四十一电阻器R41、第四十五电阻器R45的连接点与第二运算放大器U1B的正输入端相连接，第四十五电阻器R45的另一端接模拟地； 

第四十二电阻器R42、第四十四电阻器R44串联，第四十二电阻器R42、第四十四电阻器R44的连接点与第二运算放大器U1B的输出端相连接； 

第四十四电阻器R44、第十一电容器C11并联接模拟地。 

所述第二二极管D2、第三二极管D3的选取必须满足当通过第二二极管D、第三二极管D3的正向电流I_F＝1μA时，第二二极管D2、第三二极管D3产生的正向压降必须满足V_F≥0.3V。 

所述交流电压测量电路由第十电阻器R10、第十一电阻器R11、第十二电阻器R12、第十三电阻器R13、第十四电阻器R14、第二十一电阻器R21、第二十二电阻器R22、第二十三电阻器R23、第二十四电阻器R24、第二十八电阻器R28、第十电压跟随器U5B、第九运算放大器U5A组成； 

第十电阻器R10、第一保险管F1串联； 

第十电阻器R10、第十四电阻器R14、第十一电阻器R11、第十二电阻器R12、第十三电阻器R13串联，第十二电阻器R12与第十三电阻器R13的连接点与第九运算放大器U5A负输入端连接，第十三电阻器R13的另一端与第九运算放大器U5A的输出端连接； 

第二十二电阻器R22与第二保险管F2串联； 

第二十二电阻器R22、第二十一电阻器R21、第二十三电阻器R23、第二十四电阻器R24、第二十八电阻器R28串联，第二十四电阻器R24与第二十八电阻器R28的连接点与第九运算放大器U5A正输入端连接，第二十八电阻器R28的另一端与第十电压跟随器U5B的输出端连接； 

第十电压跟随器U5B的输出端与负输入端连接。 

所述交流电压峰值检测电路由有源低通滤波器、电压峰值保持电路组成； 

所述有源低通滤波器由第十七电阻器R17、第十八电阻器R18、第十九电阻器R19、第二电容器C2、第三电容器C3、第四电容器C4、第六电容器C6、第八电容器C8、第六运算放大器U3B组成；