CN207946465U - 一种电子信号检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子信号检测装置，包括信号采集显示模块、滤波放大模块和指示模块，所述信号采集显示模块将采集到的待测仪器P1或者电压互感器P3上的电压信号和滤波放大模块输出的电压信号波形通过示波器P2显示出来，并且将采集到的待测仪器P1或者电压互感器P3上的电压信号输入滤波放大模块，所述滤波放大模块将采集到的电压信号滤波放大后一路输入指示模块，另一路输入信号采集显示模块，所述指示模块将接收到的信号和基准电压信号进行比较并放大后输出正向电压信号或者反向电压信号，控制指示灯导通发光。

Description

一种电子信号检测装置

技术领域

本实用新型涉及信号检测技术领域，特别是涉及一种电子信号检测装置。

背景技术

随着社会发展，学校教育越来注重理论与实践的结合，实验室是提高学生理论与实践能力结合的途径之一，实验室中的仪器重复使用率很高，而由于经济条件或者其他方面的因素限制仪器的更换速度，因而可能会有仪器出现问题而使用前却没有发现，这就可能导致安全隐患或者实验失败，而这种情况在电学实验时出现的更加频繁。

所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种电子信号检测装置，具有构思巧妙、结构简单且便于观察的特性，有效地检测了实验仪器上的电压信号，提高了实验的成功率，减少了安全隐患。

其解决的技术方案是，一种电子信号检测装置，包括信号采集显示模块、滤波放大模块和指示模块，所述信号采集显示模块将采集到的待测仪器P1或者电压互感器P3上的电压信号和滤波放大模块输出的电压信号波形通过示波器P2显示出来，并且将采集到的待测仪器P1或者电压互感器P3上的电压信号输入滤波放大模块，所述滤波放大模块将采集到的电压信号滤波放大后一路输入指示模块，另一路输入信号采集显示模块，所述指示模块将接收到的信号和基准电压信号进行比较并放大后输出正向电压信号或者反向电压信号，控制指示灯导通发光；

所述信号采集显示模块包括电阻R1，电阻R1的一端接待测仪器P1的引脚1，待测仪器P1的引脚2接地，电阻R1的另一端接运算放大器AR1的同相输入端，运算放大器AR1的反相输入端接运算放大器AR1的同相输出端，运算放大器AR1的同相输出端接开关S1的一端和电压互感器P3的引脚2，电压互感器P3的引脚1接电源+12V，电压互感器P3的引脚3接地，开关S1的另一端接示波器P2的引脚1和开关S2的一端，示波器P2的引脚2接地，开关S2的另一端接运算放大器AR4的同相输出端，运算放大器AR4的反相输入端接运算放大器AR4的同相输出端；

所述指示模块包括基准电源V2，基准电源V1的正极接电阻R7的一端和运算放大器AR3的同相输入端，基准电源V1的负极和电阻R7的另一端接地，运算放大器AR3的反相输入端接电阻R6的一端，运算放大器AR3的输出端接电阻R6的另一端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端接发光二极管D1的阴极和发光二极管D2的阳极，发光二极管D1的阳极接电源+3V，发光二极管D2的阴极接地。

所述滤波放大模块包括电阻R2，电阻R2的一端接电容C1的一端和运算放大器AR2的同相输入端，电容C1的另一端接地，运算放大器AR2的反相输入端接电阻R4的一端和可变电阻器R3的一端，运算放大器AR2的同相输出端接可调电阻器R3的另一端和电容C2的一端，电容C2的另一端接电阻R5的一端，电阻R5的一端接运算放大器AR3的反相输入端、反馈电阻R6的一端以及运算放大器AR4的同相输入端，电阻R5的另一端接地。

由于以上技术方案的采用，本实用新型与现有技术相比具有如下优点；

1，所述指示模块采用运算放大器AR3和电阻R6、电阻R7组成的差分减法器，使基准电源V1产生的信号与所述滤波放大模块输出的电压信号进行减法运算后产生正向或者反向电压信号，当检测待测仪器P1或者电压互感器P3上的电压信号时，若产生正向电压信号，则待测仪器P1上的电压低于额定值，待测仪器P1不能正常使用，发光二极管D2导通发红光，提醒实验人员注意，当产生反向电压信号时，待测仪器P1能正常使用，发光二极管D1导通发绿光，提示实验人员该仪器能够正常使用，具有构思巧妙、结构简单且便于观察的特点，有效地检测了待测仪器P1上的电压信号，提高了实验的成功率，减少了安全隐患。

2，所述信号采集显示模块既可以直接采集额定电压低的待测仪器P1上的电压，又可以通过电压互感器P3采集额定电压高或者不能直接测量电压的实验仪器，并将采集到的信号经运算放大器AR1和运算放大器AR2输入示波器P2，运算放大器AR1和运算放大器AR4的反相输入端接同相输出端，构成电压跟随器，一是起缓冲作用，以免示波器P2的输入电阻与测得的信号不匹配而使电压信号被消耗掉，导致示波器P2上显示的信号不准确，二是起信号传输的作用，电压跟随器AR1将采集信号输入滤波放大模块，开关S1和开关S2的导通与关断控制采集的信号是否在示波器P2上显示，且具有结构简单、便于观察和控制的特点，有效地检测了实验仪器上的电压信号。

附图说明

图1为本实用新型一种电子信号检测装置的电路模块图。

图2为本实用新型一种电子信号检测装置的电路原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

实施例一，一种电子信号检测装置，检测的实验仪器包括电源和各种电学仪器，电源可以在不导通的时候进行检测，其他电学仪器需要在加额定电流的情况下进行检测，当本装置开始工作时，所述信号采集显示模块包括电阻R1，电阻R1的一端接待测仪器P1的引脚1，待测仪器P1的引脚2接地，电阻R1的另一端接运算放大器AR1的同相输入端，运算放大器AR1的反相输入端接运算放大器AR1的同相输出端，运算放大器AR1的同相输出端接开关S1的一端和电压互感器P3的引脚2，电压互感器P3的引脚1接电源+12V，电压互感器P3的引脚3接地，开关S1的另一端接示波器P2的引脚1和开关S2的一端，示波器P2的引脚2接地，开关S2的另一端接运算放大器AR4的同相输出端，运算放大器AR4的反相输入端接运算放大器AR4的同相输出端，其中，电压互感器P3是型号为CHV-25P的电压互感器，运算放大器AR1和运算放大器AR4的反相输入端接同相输出端，构成电压跟随器，一是起缓冲作用，以免示波器P2的输入电阻与测得的信号不匹配而使电压信号被消耗掉，导致示波器P2上显示的信号不准确，二是起信号传输的作用，电压跟随器AR1将采集信号输入滤波放大模块，开关S1和开关S2的导通与关断控制采集的信号是否在示波器P2上显示，示波器P2有两个作用，一是显示采集的信号，二是将采集到的信号与基准信号进行对比，便于实验人员观察，具有构思巧妙、结构简单且便于观察的特点，有效地检测了待测仪器上的电压信号，提高了实验的成功率，减少了安全隐患。

所述滤波放大模块包括电阻R2，电阻R2的一端接电容C1的一端和运算放大器AR2的同相输入端，电容C1的另一端接地，运算放大器AR2的反相输入端接电阻R4的一端和可变电阻器R3的一端，运算放大器AR2的同相输出端接可调电阻器R3的另一端和电容C2的一端，电容C2的另一端接电阻R5的一端，电阻R5的一端接运算放大器AR3的反相输入端、反馈电阻R6的一端以及运算放大器AR4的同相输入端，电阻R5的另一端接地，其中，电阻R2、电容C1和运算放大器AR2构成一阶低通有源滤波器，将接收到的电压信号进行低通滤波，滤除高频信号，运算放大器AR2和可调电阻器R3、电阻R4构成同相运算放大器，将滤波后的信号放大，可调电阻器R3起调节和反馈作用，通过调节阻值来调节同相比例放大器增益以测量不同的实验仪器上的电压信号，电容C2和电阻R5构成无源高通滤波器，滤除低频信号，且与电阻R2和电容C1一起构成带通滤波器，使一定频率范围内的信号通过，并将处理后的信号输入指示模块和信号采集显示模块，具有构思巧妙、结构简单的特点，有效的将信号进行了滤波和放大。

所述指示模块包括基准电源V2，基准电源V1的正极接电阻R7的一端和运算放大器AR3的同相输入端，基准电源V1的负极和电阻R7的另一端接地，运算放大器AR3的反相输入端接电阻R6的一端，运算放大器AR3的输出端接电阻R6的另一端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端接发光二极管D1的阴极和发光二极管D2的阳极，发光二极管D1的阳极接电源+3V，发光二极管D2的阴极接地，基准电源V2为指示模块提供基准电位，基准电源V1提供的电压低于待测仪器额定电压，运算放大器AR3和电阻R7、电阻R6组成差分放大电路，在本模块中作为减法器，将滤波放大模块输出的电压信号与基准电位V1提供的信号进行减法运算，发光二极管D1和发光二极管D2起指示作用，提醒实验人员注意，当减法器输出正向电压信号，并使发光二极管D2导通发红光，此时待测仪器上的电压低于额定值，此仪器有问题，不能使用，当减法器输出反相电压信号并使发光二极管D1导通发绿光时，此仪器能正常工作，没有问题，具有构思巧妙、结构简单且便于观察的特点，有效地检测了待测仪器P1上的电压信号，提高了实验的成功率，减少了安全隐患。

实施例二，所述信号采集显示电路，当待测实验仪器是直流仪器或者额定电压低的仪器时，作为待测仪器P1直接测量，当待测实验仪器的额定电压超过220V时采用电压互感器P3采集电压信号，具有适用范围广的特点，检测效果好的特点。

本实用新型具体使用时，一种电子信号检测装置，所述信号采集显示模块将采集到的待测仪器P1或者电压互感器P3上的电压信号和滤波放大模块输出的电压信号通过示波器P2显示出来，并且将采集到的待测仪器P1上的电压信号输入滤波放大模块，具有构思巧妙、结构简单且便于观察的特点，有效地检测了待测仪器上的电压信号，提高了实验的成功率，减少了安全隐患，所述滤波放大模块将采集到的电压信号滤波放大后一路输入指示模块，另一路输入信号采集显示模块，具有构思巧妙、结构简单的特点，有效的将信号进行了滤波和放大，所述指示模块中，基准电源V2为指示模块提供基准电位，基准电源V1提供的电压低于待测仪器额定电压，运算放大器AR3和电阻R7、电阻R6组成差分放大电路，在本模块中作为减法器，将滤波放大模块输出的电压信号与基准电位V1提供的信号进行减法运算，发光二极管D1和发光二极管D2起指示作用，提醒实验人员注意，当减法器输出正向电压信号，并使发光二极管D2导通发红光，此时待测仪器上的电压低于额定值，此仪器有问题，不能使用，当减法器输出反相电压信号并使发光二极管D1导通发绿光时，此仪器能正常工作，没有问题，具有构思巧妙、结构简单且便于观察的特点，有效地检测了待测仪器上的电压信号，提高了实验的成功率，减少了安全隐患。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。

Claims (2)

1.一种电子信号检测装置，包括信号采集显示模块、滤波放大模块和指示模块，其特征在于，所述信号采集显示模块将采集到的待测仪器P1或者电压互感器P3上的电压信号和滤波放大模块输出的电压信号波形通过示波器P2显示出来，并且将采集到的待测仪器P1或者电压互感器P3上的电压信号输入滤波放大模块，所述滤波放大模块将采集到的电压信号滤波放大后一路输入指示模块，另一路输入信号采集显示模块，所述指示模块将接收到的信号和基准电压信号进行比较并放大后输出正向电压信号或者反向电压信号，控制指示灯导通发光；

所述信号采集显示模块包括电阻R1，电阻R1的一端接待测仪器P1的引脚1，待测仪器P1的引脚2接地，电阻R1的另一端接运算放大器AR1的同相输入端，运算放大器AR1的反相输入端接运算放大器AR1的同相输出端，运算放大器AR1的同相输出端接开关S1的一端和电压互感器P3的引脚2，电压互感器P3的引脚1接电源+12V，电压互感器P3的引脚3接地，开关S1的另一端接示波器P2的引脚1和开关S2的一端，示波器P2的引脚2接地，开关S2的另一端接运算放大器AR4的同相输出端，运算放大器AR4的反相输入端接运算放大器AR4的同相输出端；

所述指示模块包括基准电源V2，基准电源V1的正极接电阻R7的一端和运算放大器AR3的同相输入端，基准电源V1的负极和电阻R7的另一端接地，运算放大器AR3的反相输入端接反馈电阻R6的一端，运算放大器AR3的输出端接电阻R6的另一端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端接发光二极管D1的阴极和发光二极管D2的阳极，发光二极管D1的阳极接电源+3V，发光二极管D2的阴极接地。

2.如权利要求1所述一种电子信号检测装置，其特征在于，所述滤波放大模块包括电阻R2，电阻R2的一端接电容C1的一端和运算放大器AR2的同相输入端，电容C1的另一端接地，运算放大器AR2的反相输入端接电阻R4的一端和可变电阻器R3的一端，运算放大器AR2的同相输出端接可调电阻器R3的另一端和电容C2的一端，电容C2的另一端接电阻R5的一端，电阻R5的一端接运算放大器AR3的反相输入端、反馈电阻R6的一端以及运算放大器AR4的同相输入端，电阻R5的另一端接地。