CN207424091U - 振动放大器试验器微电压高精度测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种振动放大器试验器微电压高精度测量系统，包括AC转换器、AD转换器和微处理器，所述AC转换器与所述AD转换器实现信号连接，所述AD转换器与所述微处理器实现信号连接；来自外部的交流信号先输入到所述AC转换器，然后由所述AC转换器转换为直流信号输入到所述AD转换器，再由所述AD转换器转换为数字信号输入到所述微处理器。本实用新型采用△∑技术将交流信号的有效值转换成等效的直流信号，12位串行AD转换器接收直流信号并将之转换成数字信号，并传输给微处理器，将最终结果传送给显示器显示结果，整个系统满足了振动放大器试验器中交流信号需精确到1mV的精度要求，有效提高了系统的测试精度。

Description

振动放大器试验器微电压高精度测量系统

技术领域

本实用新型涉及一种振动放大器试验器微电压高精度测量系统。

背景技术

电场力对电场中的单位正电荷由一点移动到另一点所作的功称为电压，电压是电子技术测量的一个基本参数，可以说电压测量是电子测量的基础。诸如信号发生器、发射机和接收机等电子设备中，电压都是主要的技术指标；其他所涉及到的灵敏度、选择性和增益等技术指标、电路或元件、器件的工作状态，通常皆以电压的形式反映出来。其次，电压的测量对电流、场强、衰减等参数的测量也具有重要意义。

电压测量的可测频率范围极宽，从直流到几吉赫甚至更高频率；量程大，可以从纳伏到上千伏；精确度由百分之几十到万分之几。在电压测量中，往往将 1兆赫以下的电压称为低频电压；而 1兆赫以上的电压称为高频电压（或射频电压）。高频电压的量程一般分为大电压（10伏以上）、中电压（0.1～10伏）、小电压（1微伏～0.1伏）和微电压（1微伏以下）。其中，中电压的测量精度最高，而大、小和微电压的测量都由中电压标准定标。实际测量的电压值有峰值、平均值和有效值。

在测控系统中经常要用到A/D转换器。模数转换器经历了积分型、VFD、逐次比较、并行比较等发展阶段，它们各有长处，但速度和精度难以同时达到较高要求。当被检测的模拟量为低速采样而需要控制的引脚又比较多时，采用并行ADC并不是最适合、最经济的方案，会限制系统I/O口功能的扩展，市售的集成A/D转换器芯片满足不了实际工程的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种振动放大器试验器微电压高精度测量系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：振动放大器试验器微电压高精度测量系统，包括AC转换器、AD转换器和微处理器，所述AC转换器与所述AD转换器实现信号连接，所述AD转换器与所述微处理器实现信号连接；来自外部的交流信号先输入到所述AC转换器，然后由所述AC转换器转换为直流信号输入到所述AD转换器，再由所述AD转换器转换为数字信号输入到所述微处理器。

所述的振动放大器试验器微电压高精度测量系统还包括显示器，所述显示器的数字信号输入端与微处理器的数字信号输出端相连。

所述AC转换器为LTC1966微功率△∑RMS至DC转换器。

所述AD转换器为12位串行AD转换器。

本实用新型的有益效果是：

1）振动放大器试验器需要采用专用的电路模拟机上发动机振动传感器发出的与振动加速度成比例的电压信号、振动加速度信号和告警等信号，以满足振动放大器的功能测试和排故检查，而振动放大器试验器微电压高精度测量系统能够满足该试验器中交流信号需精确到1mV的精度要求，有效提高了系统的测试精度。

2）LTC1966微功率△∑RMS至DC转换器准确度高，具有低功率和强灵活性；因为具有差分或单端轨至轨共模的电压范围，高达1V_PEAK的差分电压，从而可提供灵活的电平移动；还拥有绝佳的线性度，可用于简单的系统校准；同时，LTC1966微功率△∑RMS至DC转换器不易受到PC板焊接和应力以及工作温度的影响，采用MSOP封装，更节省空间。

3）多路采集信号都经过同一ADC进行信号转换。串行接口易于与微处理器连接，而且占用微处理器中的单片机口线少，设计和调试都非常容易。具有性能优良、功耗低、精度高、可靠性好、接口简便、实用价值高等优点。

附图说明

图1为本实用新型原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：振动放大器试验器微电压高精度测量系统，包括AC转换器、AD转换器和微处理器。

所述AC转换器与所述AD转换器实现信号连接，所述AC转换器为LTC1966微功率△∑RMS至DC转换器，AC转换器接收来自信号单元输出的交流信号，并将该交流信号通过LTC1966微功率△∑RMS至DC转换器的具有ΔΣ 计算技术的电路转换为等效的直流信号，且其内部增量-累加电路使其在使用上更简单，比传统的对数反对数 RMS 至 DC 转换器更准确、更低功率和灵活性大为增强。

所述AD转换器与所述微处理器实现信号连接，所述AD转换器为12位串行AD转换器。在 AD转换器中，因为输入的模拟量在时间上是连续的，而输出的数字信号是离散量，所以进行转换时只能在一系列选定的瞬间对输入的模拟信号采样，然后再把这些采样值转换为输出的数字量，通常AD转换过程包括采样、保持、量化、编码四个步骤。而12位串行AD转换器具有低功耗、高速、串行输出等特点可进行真差分输入，较单端输入可提供更好的噪声抑制、失真改善及更宽的动态范围。可采用MAX1224/MAX1225系列的12位AD转换器，该系列产品采用输入采样，保持和逼近寄存器电路，将模拟输入信号转换为12位数字输出信号，且其串行接口仅需要三条连接线，提供了与微处理器和数字信号处理系统的便利连接。

所述微处理器可采用51系列单片机，通过串口通信方式将来自所述AD转换器的数字信号进行处理之后输送至显示器。

所述的振动放大器试验器微电压高精度测量系统还包括显示器，数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波，因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域。微处理器将来自 AD转换器的数字信号进行预处理之后才能传送给显示器显示出来。

所述显示器的数字信号输入端与微处理器的数字信号输出端相连，所述显示器可采用诸如LCD或数码管等将系统所测试出的数字信号结果通过直观的图形或数字呈现出来。

该系统工作过程为：来自信号单元的交流信号先输入到所述AC转换器，然后由所述AC转换器转换为直流信号输入到所述AD转换器，再由所述AD转换器转换为数字信号输入到所述微处理器，最后将最终测量结果传送给显示器显示出来。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.振动放大器试验器微电压高精度测量系统，其特征在于：包括AC转换器、AD转换器和微处理器，所述AC转换器与所述AD转换器实现信号连接，所述AD转换器与所述微处理器实现信号连接；来自外部的交流信号先输入到所述AC转换器，然后由所述AC转换器转换为直流信号输入到所述AD转换器，再由所述AD转换器转换为数字信号输入到所述微处理器。

2.根据权利要求1所述的振动放大器试验器微电压高精度测量系统，其特征在于：还包括显示器，所述显示器的数字信号输入端与微处理器的数字信号输出端相连。

3.根据权利要求1所述的振动放大器试验器微电压高精度测量系统，其特征在于：所述AC转换器为LTC1966微功率△∑RMS至DC转换器。

4.根据权利要求1所述的振动放大器试验器微电压高精度测量系统，其特征在于：所述AD转换器为12位串行AD转换器。