CN201382997Y - 直流电源检测装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种直流电源检测装置，包含DA(数模转换)芯片、AD(模数转换)芯片、放大器；在测量直流电源时，使用DA(数模转换)芯片，把直流电源的基准值进行减法运算；对其差值通过放大器进行放大后再输入AD(模数转换)芯片；通过这种方式，只需测量出其差值部分，然后再加上其基准部分从而得到实际值。所以可以得到比实际使用的AD芯片更高的测量精度，测量精度可以提高10％左右。

Description

直流电源检测装置
技术领域
本实用新型涉及一种直流电源检测装置，特指一种能提高检测精度的直流电源检测装置，属于电源检测技术领域。
背景技术
DL/T 724-2000《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》第5.3条中，GB/T19826-2005《电力工程直流电源设备通用技术条件和安全要求》第5.2条中及6.3条中，对充电装置的稳压精度、稳流精度、纹波系数、充电机效率、蓄电池容量等技术指标及试验方法有明确的规定及技术要求。试验内容主要是通过调压装置(如变压器)将充电机交流输入电压在额定电压±10％内变化，通过负载调整装置(如放电电阻)，使充电机的直流输出电压及输出电流在规定范围内变化(电压调整范围为额定值的90％～115％，电流调整范围为额定值的0～100％)，在调整范围内测量电压、电流及纹波值，通过计算，得到充电机的稳压精度、稳流精度及纹波系数、充电机效率、蓄电池容量等。从而判断充电装置及蓄电池系统的合格与否。现有技术中，测量直流电源是直接测出被测直流电源的数值，这样测量方法的测量精度有限，有待提高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供一种可以更精确测量直流电源的直流电源检测装置。
为了克服上述不足，本实用新型提供了改善上述不足之最新直流电源检测装置。本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种直流电源检测装置，包含DA(数模转换)芯片、AD(模数转换)芯片、放大器；在测量直流电源时，使用DA(数模转换)芯片，把直流电源的基准值进行减法运算；对其差值通过放大器进行放大后再输入AD(模数转换)芯片；通过这种方式，只需测量出其差值部分，然后再加上其基准部分从而得到实际值。所以可以得到比实际使用的AD芯片更高的测量精度。
所述直流电源检测器包括直流电流检测和直流电压检测。
所述直流电源检测器在检测直流电流时，直流电流信号引入后，首先进入一片放大器进行信号放大，然后进入低通滤波电路对信号进行滤波，以滤去无关的信号噪声；通过CPU可以控制DA芯片输出一个基准电平，然后紧跟一路射极跟随电路，以增加基准电平的输出功率和稳定性；所述直流电源检测器还使用了一个由运算放大器构成的一个加法器电路，由于在设计时的电流信号从反向端输入，所以此处使用的是用基准电平加上一个负的电流信号，然后电路再反相后得到的信号即是电流信号减去基准电平的信号；所述直流电源检测器还使用一片模拟开关，通过切换运放的反馈电阻以达到改变运放的放大倍数的目的，从而构成一个简易的程控放大电路，以把减去基减电平的电流信号进行放大。
所述直流电源检测器在检测直流电压时，直流电压信号被引进电路后，首先通过电阻进行衰减后进入放大器进行放大；通过CPU可以控制DA芯片输出一个基准电平，然后紧跟一路射极跟随电路，以增加基准电平的输出功率和稳定性；所述直流电源检测器还使用了一个由运算放大器构成的一个加法器电路，由于在设计时的电流信号从反向端输入，所以此处使用的是用基准电平加上一个负的电流信号，然后电路再反相后得到的信号即是电流信号减去基准电平的信号；减去基准电平后的直流电压分成两路，其中一路为测量直流电压值，所以在前面加了一级低通滤波电路。另一路为直流电压纹波测量。由于纹波值可能的范围比较大，所以增加了一级程控放大电路。这两路信号分别经过电压偏移电路后进入AD转换芯片转换为数字信号。
本实用新型所述的直流电源检测装置，可以更加精确的测量直流电源的精度，测量精度可以提高10％左右。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进一步说明：
附图1是本实用新型的直流电流检测电路图；
附图2是本实用新型直流电压检测电路图。
具体实施方式
如图1、2所示的直流电源检测装置，包含DA(数模转换)芯片、AD(模数转换)芯片、放大器；在测量直流电源时，使用DA(数模转换)芯片，把直流电源的基准值进行减法运算；对其差值通过放大器进行放大后再输入AD(模数转换)芯片；通过这种方式，只需测量出其差值部分，然后再加上其基准部分从而得到实际值。所以可以得到比实际使用的AD芯片更高的测量精度。所述直流电源检测器包括直流电流检测和直流电压检测。如图1所示的直流电流检测装置的电路图，直流电流信号引入后，首先进入一片放大器(本方案中使用INA128芯片)进行信号放大，然后进入低通滤波电路对信号进行滤波，以滤去无关的信号噪声；通过CPU可以控制DA芯片(本方案中使用的是DAC7611)输出一个基准电平，然后紧跟一路射极跟随电路，以增加基准电平的输出功率和稳定性；电路中还使用了一个由运算放大器构成的一个加法器电路；由于在设计时的电流信号从反向端输入，所以此处使用的是用基准电平加上一个负的电流信号，然后电路再反相后得到的信号即是电流信号减去基准电平的信号；电路中还使用一片模拟开关，通过切换运放的反馈电阻以达到改变运放的放大倍数的目的，从而构成一个简易的程控放大电路，以把减去基减电平的电流信号进行放大；由于AD转换器的输入电平为1.5V～3.5V信号，而电流信号减去基准电平后的信号为正负信号，所以设计了一个电平偏移电路，使测量信号能够与AD相匹配。如图2所示的直流电压检测装置的电路图；直流电压信号被引进电路后，首先通过电阻进行衰减后进入仪表放大器(此方案使用的是INA128)进行放大。与直流电流处理电路相比，为保证直流电压的带宽，此处没有增加滤波电路；基准电平给定电路图，与直流电流通路相同；与直流电流通路相类似，此电路也是使用由运放(op27)构成的加法器，由反相的电压信号加上一个基准电平，再进行反相构成。在本产品中，由于需要测量直流电压的纹波信号，所以在此处未加滤波电路；减去基准电平后的直流电压分成两路，其中一路为测量直流电压值，所以在前面加了一级低通滤波电路。另一路为直流电压纹波测量。由于纹波值可能的范围比较大，所以增加了一级程控放大电路。这两路信号分别经过电压偏移电路后进入AD转换芯片转换为数字信号。
本实用新型所述的直流电源检测装置，可以更加精确的测量直流电源的精度，测量精度可以提高10％左右。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1、一种直流电源检测装置，其特征在于：包含DA芯片、AD芯片、放大器；在测量直流电源时，使用DA芯片，把直流电源的基准值进行减法运算；对其差值通过放大器进行放大后再输入AD芯片；通过这种方式，只需测量出其差值部分，然后再加上其基准部分从而得到实际值；所以可以得到比实际使用的AD芯片更高的测量精度。
2、根据权利要求1所述的直流电源测量装置，其特征在于：所述直流电源检测器包括直流电流检测和直流电压检测。
3、根据权利要求1所述的直流电源测量装置，其特征在于：所述直流电源检测器在检测直流电流时，直流电流信号引入后，首先进入一片放大器进行信号放大，然后进入低通滤波电路对信号进行滤波，以滤去无关的信号噪声；通过CPU可以控制DA芯片输出一个基准电平，然后紧跟一路射极跟随电路，以增加基准电平的输出功率和稳定性；所述直流电源检测器还使用了一个由运算放大器构成的一个加法器电路，由于在设计时的电流信号从反向端输入，所以此处使用的是用基准电平加上一个负的电流信号，然后电路再反相后得到的信号即是电流信号减去基准电平的信号；所述直流电源检测器还使用一片模拟开关，通过切换运放的反馈电阻以达到改变运放的放大倍数的目的，从而构成一个简易的程控放大电路，以把减去基减电平的电流信号进行放大。
4、根据权利要求1所述的直流电源测量装置，其特征在于：所述直流电源检测器在检测直流电压时，直流电压信号被引进电路后，首先通过电阻进行衰减后进入放大器进行放大；通过CPU可以控制DA芯片输出一个基准电平，然后紧跟一路射极跟随电路，以增加基准电平的输出功率和稳定性；所述直流电源检测器还使用了一个由运算放大器构成的一个加法器电路，由于在设计时的电流信号从反向端输入，所以此处使用的是用基准电平加上一个负的电流信号，然后电路再反相后得到的信号即是电流信号减去基准电平的信号；减去基准电平后的直流电压分成两路，其中一路为测量直流电压值，所以在前面加了一级低通滤波电路；另一路为直流电压纹波测量；由于纹波值可能的范围比较大，所以增加了一级程控放大电路；这两路信号分别经过电压偏移电路后进入AD转换芯片转换为数字信号。
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