CN209342798U - 一种电压采样装置 - Google Patents
一种电压采样装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209342798U CN209342798U CN201822085975.5U CN201822085975U CN209342798U CN 209342798 U CN209342798 U CN 209342798U CN 201822085975 U CN201822085975 U CN 201822085975U CN 209342798 U CN209342798 U CN 209342798U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- resistance
- chip microcontroller
- amplifying circuit
- sampling apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
本实用新型揭示了一种电压采样装置，其包括采样电路、放大电路、单片机和显示器，其中，采样电路用于采样模拟信号的电压并将采样电压送给放大电路，放大电路用对采样电压进行放大处理，单片机用于对放大电压信号进行模数转换处理，显示器用于显示经单片机处理后的数值，本电压采样装置的核心是由运算放大器组成的放大电路以及具有内部数模转换功能的单片机。模拟信号是以一种连续变化的电压形式工作且信号很微小，所以运用运算放大器对信号进行放大，通过单片机收集处理后呈现在显示器上，可以一目了然看到所采样的高精准电压，因此本实用新型的电压采样装置具有抗干扰，精准度高，工作稳定，效率高的优势。
Description
技术领域
本实用新型的实施例涉及一种电压采样装置。
背景技术
电压采样就是采集监测点的电压值，检测到这个点的电压变化，然后输送到系统里进行比较。电压采样的用途较广，比如，为了防止电压的较大波动而造成对电器的损害，通常会设置一个电压采样装置，当检测到电压大于额定值会控制电器停止工作，以免对电器造成损害。
但是现有常用的电压采样装置中大部分是针对大电压进行采样，而由于模拟信号是以一种连续变化的电压形式工作且信号很微小，所以对小电压的模拟信号进行采样是一大难点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种电压采样装置，该装置可对小电压模拟信号进行采样，并且采样精度高。
为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种电压采样装置，其包括采样电路、放大电路、单片机和显示器，其中，采样电路包括相互串联的电阻R1、可变电阻RT1和电阻R2，用于采样模拟信号的电压并将采样电压送给放大电路；放大电路包括运算放大器、同向偏置电阻电路和反馈电阻R5，同向偏置电阻电路接在运算放大器的同向输入端，采样电压耦合至运算放大器的反向输入端，反馈电阻R5接在运算放大器的输出端与同向输入端之间，放大电路用于放大采样信号并送给单片机；单片机用于接收放大后的采样信号并转换为数字信号并送给显示器显示。
此外，本实用新型还提供如下附属技术方案：
电压采样装置还包括电压跟随器，该电压跟随器接在放大电路与单片机之间，用于隔离跟随放大电路的输出信号。
同向偏置电阻包括相互串联的电阻R3、可变电阻RT2和电阻R4，电阻R3接工作电压，电阻R4接地，可变电阻RT2的调节端接运算放大器的同向输入端。
放大电路还包括相互并联的电阻R5和可变电阻RT3，电阻R5接在采样电路与运算放大器的同向输入端之间，可变电阻RT3接在运算放大器的同向输入端与地之间。
运算放大器的型号为LM358。
单片机的型号为STC89C52。
相比于现有技术，本实用新型的电压采样装置的优势在于：其包括采样电路、放大电路、单片机和显示器，其中，采样电路用于采样模拟信号的电压并将采样电压送给放大电路，放大电路用对采样电压进行放大处理、并将放大后的电压信号通过电压跟随器后送给单片机，单片机用于对放大电压信号进行模数转换处理，显示器用于显示经单片机处理后的数值，本电压采样装置的核心是由运算放大器组成的放大电路以及具有内部数模转换功能的单片机。模拟信号是以一种连续变化的电压形式工作且信号很微小，所以运用运算放大器对信号进行放大，通过单片机收集处理后呈现在显示器上，可以一目了然看到所采样的高精准电压，因此本实用新型的电压采样装置具有抗干扰，精准度高，工作稳定，效率高的优势。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，并非对本实用新型的限制。
图1是电压采样装置的采样电路、放大电路和电压跟随器的电路图。
图2是电压采样装置的单片机和显示器的电路图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细描述。
见图1和图2，本实施例的电压采样装置包括：采样电路、放大电路、电压跟随器、单片机和显示器。其中，采样电路用于采样模拟信号的电压并将采样电压送给放大电路，放大电路用对采样电压进行放大处理、并将放大后的电压信号通过电压跟随器后送给单片机，电压跟随器用于隔离跟随放大电路输出的放大电压信号，单片机用于对放大电压信号进行模数转换处理，显示器用于显示经单片机处理后的数值。
采样电路包括相互串联的电阻R1、可变电阻RT1和电阻R2，电阻R1一端接入需要采样的模拟信号，另一端接可变电阻RT1的一个固定端，可变电阻RT1的另一固定端接电阻R2，电阻R2还接地。可变电阻RT1的调节端接放大电路。
放大电路主要包括运算放大器U1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、可变电阻RT2、可变电阻RT3、和反馈电阻R5。其中，电阻R3、可变电阻RT2和电阻R4相互串联组成同向偏置电阻电路，电阻R3的一端输入12V电压，另一端接可变电阻RT2的一个固定端，可变电阻RT2的另一固定端接电阻R4，电阻R4还接地，可变电阻RT2的调节端通过电阻R6后耦合至运算放大器U1的反相输入端。可变电阻RT1的调节端通过电阻R5后耦合至运算放大器U1的反向输入端。反馈电阻R5接在运算放大器U1的输出端与同向输入端之间，反馈电阻R5可以采用可变电阻，通过调节其电阻值可以调节运算放气输出的精准放大倍数。可变电阻RT3接在运算放大器U1的同向输入端与地之间。本实施例的运算放大器U1的型号为LM358。
电压跟随器U2的同相输入端为放大电压信号的输入端，其连接运算放大器U1的输出端，电压跟随器U2的反向输入端连接自身输出端，输出端连接单片机的P1口。电压跟随器U2的型号为OP07。
单片机U3的型号为STC89C52，在单片机U3的外围还设置有复位电路和晶振电路，晶振频率为12MHz，此款单片机U3内部有模数转换功能，因此可将模拟电压信号转换为数字信号。显示器U4为LCD1602，连接在单片机U3的P0口。
放大电路中电阻R3、可变电阻RT2和电阻R4作为偏置电阻分压，通过改变可变电阻RT2的电阻调整精准偏置电压，反馈电阻R5调节运算放大器U1的输出精准放大倍数，再经过单片机的P1口，在单片机内部进行模数转换后显示在LCD屏上。采样电路的可变电阻RT1作用就是为了使单片机更好采样到电路中输出负载的精准电压，以确保采集到的电压减少误差和对比。
需要指出的是，上述较佳实施例仅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据以实施，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之内。
Claims (6)
1.一种电压采样装置，其特征在于：其包括采样电路、放大电路、单片机和显示器，其中，
采样电路包括相互串联的电阻R1、可变电阻RT1和电阻R2，用于采样模拟信号的电压并将采样电压送给放大电路；
放大电路包括运算放大器、同向偏置电阻电路和反馈电阻R5，同向偏置电阻电路接在运算放大器的同向输入端，采样电压耦合至运算放大器的反向输入端，反馈电阻R5接在运算放大器的输出端与同向输入端之间，放大电路用于放大采样信号并送给单片机；
单片机用于接收放大后的采样信号并转换为数字信号并送给显示器显示。
2.根据权利要求1所述的电压采样装置，其特征在于：还包括电压跟随器，该电压跟随器接在放大电路与单片机之间，用于隔离跟随放大电路的输出信号。
3.根据权利要求1所述的电压采样装置，其特征在于：所述同向偏置电阻包括相互串联的电阻R3、可变电阻RT2和电阻R4，电阻R3接工作电压，电阻R4接地，可变电阻RT2的调节端接运算放大器的同向输入端。
4.根据权利要求1所述的电压采样装置，其特征在于：所述放大电路还包括相互并联的电阻R5和可变电阻RT3，电阻R5接在采样电路与运算放大器的同向输入端之间，可变电阻RT3接在运算放大器的同向输入端与地之间。
5.根据权利要求1所述的电压采样装置，其特征在于：所述运算放大器的型号为LM358。
6.根据权利要求1所述的电压采样装置，其特征在于：所述单片机的型号为STC89C52。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201822085975.5U CN209342798U (zh) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | 一种电压采样装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201822085975.5U CN209342798U (zh) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | 一种电压采样装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209342798U true CN209342798U (zh) | 2019-09-03 |
Family
ID=67756912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201822085975.5U Expired - Fee Related CN209342798U (zh) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | 一种电压采样装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209342798U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111308161A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-06-19 | 福州瑞芯微电子股份有限公司 | 一种电压采样电路及方法 |
| CN111426873A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-07-17 | 南京海兴电网技术有限公司 | 电子式交流传感器采样及计量电路 |
| CN113054933A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-29 | 国网陕西省电力公司西安供电公司 | 一种基于可变差分和匹配电阻的电压差分采样电路 |
| CN116365478A (zh) * | 2023-01-10 | 2023-06-30 | 苏州万瑞达电气有限公司 | 保护电压可调的过压保护电路、方法、电源和电子设备 |
-
2018
- 2018-12-12 CN CN201822085975.5U patent/CN209342798U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111308161A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-06-19 | 福州瑞芯微电子股份有限公司 | 一种电压采样电路及方法 |
| CN111308161B (zh) * | 2020-03-10 | 2022-04-19 | 福州瑞芯微电子股份有限公司 | 一种电压采样电路及方法 |
| CN111426873A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-07-17 | 南京海兴电网技术有限公司 | 电子式交流传感器采样及计量电路 |
| CN113054933A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-29 | 国网陕西省电力公司西安供电公司 | 一种基于可变差分和匹配电阻的电压差分采样电路 |
| CN116365478A (zh) * | 2023-01-10 | 2023-06-30 | 苏州万瑞达电气有限公司 | 保护电压可调的过压保护电路、方法、电源和电子设备 |
| CN116365478B (zh) * | 2023-01-10 | 2024-05-14 | 苏州万瑞达电气有限公司 | 保护电压可调的过压保护电路、方法、电源和电子设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN209342798U (zh) | 一种电压采样装置 | |
| CN203595754U (zh) | 基于msp430单片机的绝缘子泄露电流在线监测装置 | |
| CN103630736A (zh) | 基于msp430单片机的绝缘子泄露电流在线监测装置 | |
| CN204374294U (zh) | 轨道交通自动接地系统的时间交错采样电压检测电路 | |
| CN109962871A (zh) | Ask调幅信号包络检测系统 | |
| CN203406831U (zh) | 带零点校正的放大电路 | |
| CN205484401U (zh) | 有刷直流电机用高精度低成本速度测量电路 | |
| CN204008832U (zh) | 一种计量采样芯片和内置ad对同一通道的采样电路 | |
| CN115639408A (zh) | 一种高精度土壤电导率自适应监测系统 | |
| CN211791444U (zh) | 一种基于大数据的信息采集系统 | |
| CN205749663U (zh) | 一种电流监测装置 | |
| CN207096325U (zh) | 一种智能电表的ad转换电路 | |
| CN207397132U (zh) | 基于mcu的高精度温度校准系统 | |
| CN208588770U (zh) | 一种信号采样电路及信号采样装置 | |
| CN206300750U (zh) | 一种差分信号增益可调的压力测量转换电路 | |
| CN203883775U (zh) | 变电站气体浓度检测系统的信号放大电路 | |
| CN208834158U (zh) | 低成本智能2通道数据采集控制系统终端 | |
| CN203881843U (zh) | 应用于有纸记录仪的信号幅度转换系统 | |
| CN216927392U (zh) | 基于单片机的多路模拟量采集电路 | |
| CN209913478U (zh) | 一种具有计量和保护功能的集成智能空开电路 | |
| CN214252408U (zh) | 一种具有多量程输出的行波罗氏线圈 | |
| CN209497449U (zh) | 一种脉冲信号与电流信号的转换电路 | |
| CN208013298U (zh) | 一种用于失真度检测仪的测试信号输出电路 | |
| CN207504576U (zh) | 一种具有过温保护的有源滤波器 | |
| CN208939909U (zh) | 智能程控放大器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190903 Termination date: 20201212 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |