CN213149073U - 一种电压监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电压监测装置，用于对电源或电池进行测试。其包括输入信号处理单元、MCU控制器、显示电路、报警电路以及按键电路。输入信号处理单元用于对输入电压信号进行处理；MCU控制器，其内部设置有ADC模块，用于对输入电压进行检测。输入信号处理单元可根据输入电压的幅值自动调节分压比例，使得输出至MCU控制器的电压处于合适的范围内；可避免输入电压过高时烧坏MCU控制器，还可避免输入电压过低时导致的测量误差的问题。MCU单元可在被测电压下降至阈值时停止计时并发出提示信号，提高了测试过程的效率和准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种电压监测装置。
背景技术
目前电池以及电源类的产品在做放电试验时，通常只会接负载进行放电，放电完成时也不会进行提示，测试人员记录的放电时间往往不准确。放电时间还要测试人员手动记录开始时间和结束时间，然后再进行计算才能得出放电时间。这种方式低效而且可靠性低，无法用于大规模的产品测试。
此外，现有技术中，放电测试时被测电压的通常在大范围内波动，单一量程的测量设备很难满足测试需求。采用大量程的测试设备可以解决量程问题，但是大量程的测试设备在被测电压较低的情况下测试精度不佳。
实用新型内容
本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种电压监测装置，该电路通过采用MCU自动监测记录电压，并且具有可自动调节增益的输入信号处理单元，解决了现有技术中测试设备效率低、可靠性低且量程无法满足测试范围的问题。
本实用新型目的实现由以下技术方案完成：
一种电压监测装置，其包括：
输入信号处理单元，用于对输入电压信号进行处理；
MCU控制器，其内部设置有ADC模块，ADC模块与所述输入信号处理单元的输出端连接；
显示电路，与所述MCU控制器连接；
报警电路，与所述MCU控制器连接，用于发出声光提示信号；
按键模块，与所述MCU控制器连接；
所述输入信号处理单元包括输入接口、整流桥、三段分压电路、继电器、比较器；所述输入接口与所述整流桥的输入端连接；所述三段分压电路由三个电阻串联构成，其两端分别与整流桥的两个输出端子连接；所述三段分压电路具有一个高压输出端以及一个低压输出端，所述低压输出端与所述比较器的同相端连接；所述比较器反向端与所述MCU控制器的VCC供电端连接；所述比较器的输出端与所述继电器的控制端连接；所述继电器的两个输入端分别与所述高压输出端以及低压输出端连接；所述继电器的输出端与所述MCU控制器的ADC模块连接；所述继电器被配置为：所述比较器输出高电平时，将其输出端与所述高压输出端接通；所述比较器输出低电平时，将其输出端与所述低压输出端接通。
本实用新型的进一步改进在于，在所述整流桥的负极输出端子接地。
本实用新型的进一步改进在于，所述三段分压电路包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻；所述第一电阻的一端与所述整流桥的正极输出端子连接，其另一端与所述第二电阻连接；所述第三电阻的一端与所述整流桥的负极输出端子连接，其另一端与所述第二电阻连接；所述第一电阻与所述第二电阻的连接点为所述低压输出端；所述第三电阻与所述第二电阻的连接点为所述高压输出端。
本实用新型的进一步改进在于，所述比较器的输出端与所述MCU控制器连接。
本实用新型的进一步改进在于，所述报警电路包括信号灯以及蜂鸣器。
本实用新型的进一步改进在于，所述显示电路为液晶屏。
本实用新型的优点是：输入信号处理单元可根据输入电压的幅值自动调节分压比例，使得输出至MCU控制器的电压处于合适的范围内；可避免输入电压过高时烧坏MCU控制器，还可避免输入电压过低时导致的测量误差的问题。MCU单元可在被测电压下降至阈值时停止计时并发出提示信号，提高了测试过程的效率和准确性。
附图说明
图1为电压监测装置的原理图；
图2为输入信号处理单元的原理图。
其中，附图标记为：输入信号处理单元1、MCU控制器2、显示电路3、报警电路4、按键电路5、输入接口11、整流桥12、三段分压电路13、继电器14、比较器15。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
实施例：如图1、2所示，本实用新型的实施例包括一种电压监测装置，其包括：输入信号处理单元1、MCU控制器2、显示电路3、报警电路4以及按键电路5。
其中，输入信号处理单元1用于对输入电压信号进行处理，使其适配于MCU控制器2的输入要求。输入信号处理单元1、显示电路3、报警电路4以及按键电路5均与MCU控制器2连接。MCU控制器2用于响应外部的输入，并通过显示电路3以及报警电路4输出信息。
MCU控制器2的内部设置有用于测量电压的ADC模块，ADC模块与输入信号处理单元1的输出端连接。此外MCU控制器2内部还设置有定时器，以测定时间。
在使用过程中，首先通过按键电路5输入自定义的下线报警值。输入过程中可通过MCU控制器2进行显示。随后将输入信号处理单元1的输入端与被测产品的输出端连接(输出端还并联有负载)。被测产品启动后，同时通过按键电路5，并开始计时。
测试过程中，被测产品的输出电压最终会逐渐下降，直到低于下线报警值。MCU控制器2检测到输出电压低于下线报警值时，停止计时，并通过报警电路4发出声光报警，随后使用人员可记录显示电路3显示的计时信息，并结束测试。测试完成后，可对设备进行复位，并进行下一次测试。
本实施例中，报警电路4包括信号灯以及蜂鸣器。显示电路3为液晶屏。
输入信号处理单元1用于对输入电压信号进行处理。具体的，输入信号处理单元包括输入接口11、整流桥12、三段分压电路13、继电器14、比较器15。
输入接口11用于和被测产品连接，并与整流桥12的输入端连接，整流桥12用于防止输入电压反接。三段分压电路13由三个电阻串联构成，其两端分别与整流桥12的两个输出端子连接；三段分压电路13具有一个高压输出端以及一个低压输出端。低压输出端与比较器15的同相端连接；比较器15的反向端与MCU控制器2的VCC供电端连接；比较器15的输出端与继电器14的控制端连接。继电器14的两个输入端分别与高压输出端以及低压输出端连接；继电器14的输出端INC与MCU控制器2的ADC的IO连接。
整流桥12的负极输出端子接地。三段分压电路13包括第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3。第一电阻R1的一端与整流桥12的正极输出端子连接，其另一端与第二电阻R2连接。第三电阻R3的一端与整流桥12的负极输出端子连接，其另一端与第二电阻R2连接。第一电阻R1与第二电阻R2的连接点为低压输出端。第三电阻R3与第二电阻R2的连接点为高压输出端。
继电器14被配置为：输入接口11的输入电压较高时，比较器15输出高电平时，将其输出端INC与高压输出端接通；输入接口11的输入电压较低时，比较器15输出低电平时，将其输出端INC与低压输出端接通。上述动作方式使得，输入接口11的输入的电压过高时，将高压输出端与MCU控制器2的ADC连接，当输入接口11输入电压交低时，将低压输出端与MCU控制器2的ADC连接，从而实现高低压的自动切换。
为了识别输入信号处理单元1所处的档位，本实施例中可将比较器15的输出端OUT与MCU控制器2连接。比较器15的输出端OUT可连接至中断引脚，通过电平中断的方式使得MCU控制器2识别输入信号处理单元1所处的档位，从而将ADC的转换结果乘以相应的分压系数(可根据R1、R2、R3的电阻阻值确定)。
本实施例中，MCU控制器2采用单片机进行实施。其内部运行的程序为本领域的现有技术，不涉及特定的软件和对方法的改进。
本实施例中，输入信号处理单元1可根据输入电压的幅值自动调节分压比例，使得输出至MCU控制器2的电压处于合适的范围内；可避免输入电压过高时烧坏MCU控制器，还可避免输入电压过低时导致的测量误差的问题。
以上的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电压监测装置，其特征在于，包括：
输入信号处理单元，用于对输入电压信号进行处理；
MCU控制器，其内部设置有ADC模块，ADC模块与所述输入信号处理单元的输出端连接；
显示电路，与所述MCU控制器连接；
报警电路，与所述MCU控制器连接，用于发出声光提示信号；
按键模块，与所述MCU控制器连接；
所述输入信号处理单元包括输入接口、整流桥、三段分压电路、继电器、比较器；所述输入接口与所述整流桥的输入端连接；所述三段分压电路由三个电阻串联构成，其两端分别与整流桥的两个输出端子连接；所述三段分压电路具有一个高压输出端以及一个低压输出端，所述低压输出端与所述比较器的同相端连接；所述比较器反向端与所述MCU控制器的VCC供电端连接；所述比较器的输出端与所述继电器的控制端连接；所述继电器的两个输入端分别与所述高压输出端以及低压输出端连接；所述继电器的输出端与所述MCU控制器的ADC模块连接；所述继电器被配置为：所述比较器输出高电平时，将其输出端与所述高压输出端接通；所述比较器输出低电平时，将其输出端与所述低压输出端接通。
2.根据权利要求1所述的一种电压监测装置，其特征在于，在所述整流桥的负极输出端子接地。
3.根据权利要求2所述的一种电压监测装置，其特征在于，所述三段分压电路包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻；所述第一电阻的一端与所述整流桥的正极输出端子连接，其另一端与所述第二电阻连接；所述第三电阻的一端与所述整流桥的负极输出端子连接，其另一端与所述第二电阻连接；所述第一电阻与所述第二电阻的连接点为所述低压输出端；所述第三电阻与所述第二电阻的连接点为所述高压输出端。
4.根据权利要求1所述的一种电压监测装置，其特征在于，所述比较器的输出端与所述MCU控制器连接。
5.根据权利要求1所述的一种电压监测装置，其特征在于，所述报警电路包括信号灯以及蜂鸣器。
6.根据权利要求1所述的一种电压监测装置，其特征在于，所述显示电路为液晶屏。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202021952380.6U CN213149073U (zh) | 2020-09-09 | 2020-09-09 | 一种电压监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN213149073U true CN213149073U (zh) | 2021-05-07 |
Family
ID=75711482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202021952380.6U Active CN213149073U (zh) | 2020-09-09 | 2020-09-09 | 一种电压监测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213149073U (zh) |
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2020
- 2020-09-09 CN CN202021952380.6U patent/CN213149073U/zh active Active
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