CN211236012U - 一种高精度交流测量频响补偿电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高精度交流测量频响补偿电路，包括第一运算放大器模块、第二运算放大器模块、真有效值转换模块、ADC检测模块、DAC模块和MCU模块，所述第一运算放大器模块反向输入端与第二运算放大器模块输出端相连，所述第二运算放大器模块正向输入端与DAC模块电压参考端相连，所述第一运算放大器模块输出端与DAC模块电流输出端和真有效值转换模块相连，所述MCU模块与DAC模块的数字控制端口和ADC检测模块连接，所述真有效值转换模块与ADC检测模块连接。本实用新型属于仪器仪表和电子测量技术领域，具体是指一种用高精度宽频响的交流测试补偿电路实现交流信号的高精度、宽频响测量的补偿电路。
Description
技术领域
本实用新型属于仪器仪表和电子测量技术领域，具体是指一种高精度交流测量频响补偿电路。
背景技术
交流电压、交流电流的测量电路是电子测量行业中最常用的电路之一，在各种仪器仪表以及所有涉及的交流测量的电路中都得到广泛的使用，在传统的交流测量的仪表电路设计中，现有交流电压、电流的测量时设计的电路对比较低频率的测试一般能满足日常需求，针对较高频率的测量也只是通过在电路中增加一个电容的方式进行补偿，这种补偿的补偿方式，只能选择一个标准常用的电容来进行补偿，不能根据需要选择任意电容值，交流电压和交流电流的测量精确度受波形的波形因数影响，波形因数即是波形的峰值与真有效值的比，随着被测信号频率的升高，交流信号的波形因数越小，测量电路的载体PCB本身分布参数的影响逐渐越来越大，PCB本身的分布电容的影响使得输入信号本身的幅度减小，导致我们测试时的信号幅度减小，与信号真实值之间就会产生了一个误差，要想实现高频率、高精度的交流信号测试，目前的补偿方式就不能满足我们的需求，因此电路中的频响补偿电路至关重要。
实用新型内容
为了解决上述难题，本实用新型提供了一种用高精度宽频响的交流测试补偿电路实现交流信号的高精度、宽频响测量的高精度交流测量频响补偿电路。
为了实现上述功能，本实用新型采取的技术方案如下：一种高精度交流测量频响补偿电路，包括第一运算放大器模块、第二运算放大器模块、真有效值转换模块、ADC检测模块、DAC模块和MCU模块，所述第一运算放大器模块反向输入端与第二运算放大器模块输出端相连，所述第二运算放大器模块的正向输入端与DAC模块的电压参考端相连，所述DAC模块的电流输出端与第一运算放大器模块的输出端相连，所述DAC模块的数字控制端口与MCU模块连接，所述第一运算放大器模块的输出端与真有效值转换模块相连，所述真有效值转换模块与ADC检测模块连接，所述MCU模块与ADC检测模块连接。
进一步地，所述第二运算放大器模块包括第二运算放大器和两个电阻，所述第二运算放大器与两个电阻以正向放大器的方式相连接，所述第二运算放大器的正向输入端连接到DAC模块的电压参考端。
进一步地，所述第一运算放大器模块包括第一运算放大器、RC电路和隔直电容，所述隔直电容设于第一运算放大器的反向输入端，所述第一运算放大器的反向输入端与第二运算放大器的输出端通过隔直电容相连，所述DAC模块的电流输出端经过RC电路接到第一运算放大器的输出端。
进一步地，所述真有效值转换模块对负载网络和取样电阻上采集的交流电压信号进行有效的处理，把系统误差控制在要求的范围内，所述真有效值转换模块采用AD637芯片。
进一步地，所述DAC模块为数模转换模块，所述DAC模块采用AD7524芯片。
本实用新型采取上述结构取得有益效果如下：本实用新型提供的一种高精度交流测量频响补偿电路，本实用新型的效果，解决了背景技术中存在的缺陷，通过MCU模块采集第一运算放大器的输出信号，根据采集到的信号幅度来控制DAC模块的输出，通过DAC模块的信号输出通过第二运算放大器之后，再经过电容对第一运算放大器的输入做一个补偿，从而达到不同频率交流信号的高精度测量，通过数字控制的方式来对交流信号的测量进行频响的补偿，大大提高了对整个系统的交流信号测量的精度。
附图说明
图1为本实用新型一种高精度交流测量频响补偿电路模块示意图；
图2为本实用新型一种高精度交流测量频响补偿电路的示意图
其中，1、第一运算放大器模块，2、第二运算放大器模块，3、真有效值转换模块，4、ADC检测模块，5、DAC模块，6、MCU模块，7、隔直电容，8、RC电路，9、第一运算放大器，10、第二运算放大器。
U1为第一运算放大器，U2为第二运算放大器，R1～R7为电阻，C0～C4为电容，AD637为真有效值转换器、AD7524为DAC数模转换器。
具体实施方式
下面结合具体实施对本实用新型的技术方案进行进一步详细地说明，本实用新型所述的技术特征或连接关系没有进行详细描述的部分均为采用的现有技术。
以下结合附图，对本实用新型做进一步详细说明。
如图1-2所述，本实用新型一种高精度交流测量频响补偿电路，包括第一运算放大器模块1、第二运算放大器模块2、真有效值转换模块3、ADC检测模块4、DAC模块5和MCU模块6，所述第一运算放大器模块1反向输入端与第二运算放大器模块2输出端相连，所述第二运算放大器模块2的正向输入端与DAC模块5的电压参考端相连，所述DAC模块5的电流输出端与第一运算放大器模块1的输出端相连，所述DAC模块5的数字控制端口与MCU模块6连接，所述第一运算放大器模块1的输出端与真有效值转换模块3相连，所述真有效值转换模块3与ADC检测模块4连接，所述MCU模块6与ADC检测模块4连接。
所述第二运算放大器模块2包括第二运算放大器10和两个电阻，所述第二运算放大器10与两个电阻以正向放大器的方式相连接，所述第二运算放大器10的正向输入端连接到DAC模块5的电压参考端。
所述第一运算放大器模块1包括第一运算放大器9、RC电路8和隔直电容7，所述隔直电容7设于第一运算放大器9的反向输入端，所述第一运算放大器9的反向输入端与第二运算放大器10的输出端通过隔直电容7相连，所述DAC模块5的电流输出端经过RC电路8接到第一运算放大器9的输出端。
所述真有效值转换模块3对负载网络和取样电阻上采集的交流电压信号进行处理，所述真有效值转换模块3采用AD637芯片。
所述DAC模块5为数模转换模块，所述DAC模块5采用AD7524芯片。
R1为1MΩ，R2为200kΩ，R1、R2、R3和U1第一运算放大器9组成一个5:1的放大器，经过AD637真有效值转换器3后，输入的交流信号变转换为了直流信号，直流信号进入到ADC检测模块4进行转换，MCU模块6读取ADC检测模块4的转换结果，然后根据该结果值来控制AD7524数模转换器DAC模块5，AD7524的输出经过第二运算放大器10和R4，R5组成的放大器调整后对第一运算放大器进行补偿，这样第一运算放大器的输入信号就可以进行了微调，从而实现了交流测量的高精度频响补偿。
以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种高精度交流测量频响补偿电路，其特征在于：包括第一运算放大器模块、第二运算放大器模块、真有效值转换模块、ADC检测模块、DAC模块和MCU模块，所述第一运算放大器模块反向输入端与第二运算放大器模块输出端相连，所述第二运算放大器模块的正向输入端与DAC模块的电压参考端相连，所述DAC模块的电流输出端与第一运算放大器模块的输出端相连，所述DAC模块的数字控制端口与MCU模块连接，所述第一运算放大器模块的输出端与真有效值转换模块相连，所述真有效值转换模块与ADC检测模块连接，所述MCU模块与ADC检测模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种高精度交流测量频响补偿电路，其特征在于：所述第二运算放大器模块包括第二运算放大器和两个电阻，所述第二运算放大器与两个电阻以正向放大器的方式相连接，所述第二运算放大器的正向输入端连接到DAC模块的电压参考端。
3.根据权利要求1所述的一种高精度交流测量频响补偿电路，其特征在于：所述第一运算放大器模块包括第一运算放大器、RC电路和隔直电容，所述隔直电容设于第一运算放大器的反向输入端，所述第一运算放大器的反向输入端与第二运算放大器的输出端通过隔直电容相连，所述DAC模块的电流输出端经过RC电路接到第一运算放大器的输出端。
4.根据权利要求3所述的一种高精度交流测量频响补偿电路，其特征在于：所述真有效值转换模块对负载网络和取样电阻上采集的交流电压信号进行处理，所述真有效值转换模块采用AD637芯片。
5.根据权利要求1所述的一种高精度交流测量频响补偿电路，其特征在于：所述DAC模块为数模转换模块，所述DAC模块采用AD7524芯片。
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