一种高精度电压有效值检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及电压检测领域内的高精度电压有效值检测电路。


背景技术：

2.交流电压的大小可用电压的峰值、平均值以及有效值来表示，而通常情况下，大都使用有效值表示交流电压的大小。交流电压有效值的测量采用平均值法和定义法两种方法。而采用平均法检测时，由于交流电路中的晶闸管等非线性电子器件的使用，使得实际的交流电压并非标准的正弦交流电压，因此会存在一定的误差；而定义法，只要测量出产生同样热效应的直流电压值，就测得了交流电压的有效值，该方法精度高。但是现有技术中，应用于定义法的有效值测量电路较为复杂，可靠性不够。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种高精度电压有效值检测电路，电路简单实用，可靠性好。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了一种高精度电压有效值检测电路，包括芯片lt1088，芯片lt1088的3号脚与被测电压相连，芯片lt1088的1号脚、13号脚、6号脚以及8号脚相连并接地，芯片lt1088的12号脚和5号脚分别与恒流电路和放大调节电路相连，放大调节电路与电压跟随输出电路相连，电压跟随输出电路的输入端与芯片lt1088的10号脚相连，电压跟随输出电路的输出端经a/d转换器与显示器相连。
5.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，被测电压通过芯片lt1088的3号脚输入给芯片内的与3号脚连接的加热电阻，交流电流流过该加热电阻，发热并会产生对应的温度信号tac，而经过恒流电路和放大调节电路调节后的直流电压经过芯片的10号脚输入给芯片内与10号脚连接的加热电阻，由直流电产生温度并产生对应的温度信号tdc，tac和号tdc由放大调节电路进行处理，当tac和号tdc相等时，则此时的直流电压就是交流电压的有效值，最终由电压跟随输出电路将该直流电压输出并在显示器上显示。
6.作为本实用新型的进一步改进，恒流电路包括电阻r1和电阻r2, 电阻r1的一端与芯片lt1088的12号脚相连，电阻r2的一端与芯片lt1088的5号脚相连，电阻r1的另一端经可调电阻rp1与电阻r2的另一端相连，可调电阻rp1的可变端与15v电源相连。
7.这样通过电阻r1和r2构成恒流电路，能够提供恒定的电流，使得芯片内部的两个二极管的工作电流为常数，进而使得这两个二极管的正向电压为检测温度的单值函数，从而提高有效的检测精度，可调电阻rp1作用是零点调整。
8.作为本实用新型的进一步改进，放大调节电路包括放大器u2，放大器u2的反相输入端与lt1088的12号脚相连，放大器u2的正相输入端分别与lt1088的5号脚以及电阻r3相连，电阻r3接地，放大器u2的反相输入端以及输出端之间连接有二极管d1，放大器u2的输出端还与电阻r5的一端相连，电阻r5的另一端与调整管tr的基极相连，调整管tr的集电极与可调电阻rp1的可变端相连，调整管tr的发射极分别与芯片lt1088的10号脚以及电压跟随
输出电路相连，调整管tr的发射极与放大器u2的反相输入端之间连接有电容c1, 电容c1与电阻r4并联。
9.这样放大器u2用于放大反应交流电压和直流电压产生的温度差信号δt，再由调整管tr根据温度差信号δt的大小和极性的不同来调节芯片的10号脚处的直流电压，而二极管d1和电容c1起到去耦作用，能够提高电路整体的可靠性和测量精度，电阻r4能够起到反馈作用，使得调整管tr能够快速的截止和饱和，加快调节速度，从而提高响应的速度。
10.作为本实用新型的进一步改进，电压跟随输出电路包括放大器u3，放大器u3的正相输入端与可调电阻rp2的可变端相连，可调电阻rp2的一端分别与调整管tr的发射极以及芯片lt1088的10号脚相连，可调电阻rp2的另一端接地，放大器u3的反向相输入端分别与电阻r6的一端和电阻r7的一端相连，电阻r6的另一端与放大器u3的输出端相连，放大器u3的输出端。
11.这样可调电阻rp2用作满刻度的调整，由放大器u3作为电压跟随器来进行有效值的输出，电阻r6的和电阻r7作为分压电阻，能够起到保护电路的作用。
附图说明
12.图1为本实用新型电路图。
实施方式
13.下面结合附图对本实用新型进一步说明：
14.如图1所示的一种高精度电压有效值检测电路，包括芯片lt1088，芯片lt1088的3号脚与被测电压相连，芯片lt1088的1号脚、13号脚、6号脚以及8号脚相连并接地，芯片lt1088的12号脚和5号脚分别与恒流电路和放大调节电路相连，放大调节电路与电压跟随输出电路相连，电压跟随输出电路的输入端与芯片lt1088的10号脚相连，电压跟随输出电路的输出端经a/d转换器与显示器相连。
15.恒流电路包括电阻r1和电阻r2, 电阻r1的一端与芯片lt1088的12号脚相连，电阻r2的一端与芯片lt1088的5号脚相连，电阻r1的另一端经可调电阻rp1与电阻r2的另一端相连，可调电阻rp1的可变端与15v电源相连。
16.放大调节电路包括放大器u2，放大器u2的反相输入端与lt1088的12号脚相连，放大器u2的正相输入端分别与lt1088的5号脚以及电阻r3相连，电阻r3接地，放大器u2的反相输入端以及输出端之间连接有二极管d1，放大器u2的输出端还与电阻r5的一端相连，电阻r5的另一端与调整管tr的基极相连，调整管tr的集电极与可调电阻rp1的可变端相连，调整管tr的发射极分别与芯片lt1088的10号脚以及电压跟随输出电路相连，调整管tr的发射极与放大器u2的反相输入端之间连接有电容c1, 电容c1与电阻r4并联。
17.电压跟随输出电路包括放大器u3，放大器u3的正相输入端与可调电阻rp2的可变端相连，可调电阻rp2的一端分别与调整管tr的发射极以及芯片lt1088的10号脚相连，可调电阻rp2的另一端接地，放大器u3的反向相输入端分别与电阻r6的一端和电阻r7的一端相连，电阻r6的另一端与放大器u3的输出端相连，放大器u3的输出端经a/d转换器与显示器相连。
18.本实用新型中，被测电压vin通过芯片lt1088的3号脚输入给芯片内的与3号脚连
接的加热电阻，交流电流流过该加热电阻，发热并会产生对应的温度信号tac，而经过恒流电路和放大调节电路调节后的直流电压经过芯片的10号脚输入给芯片内与10号脚连接的加热电阻，由直流电产生温度并产生对应的温度信号tdc。交流温度tac由芯片12号脚和13号脚之间的二极管输送给放大器u2的反相输入端，而直流温度信号tdc则由芯片6号脚和5号脚之间的二极管输送给放大器u2的正相输入端，放大器u2对这两个信号的温差信号δt进行放大，放大后输出的电压通过调整管tr控制加载在芯片10号脚处的直流电。
19.当tac大于tdc时，δt小于零，放大器u2的输出电压大于零，调整管tr趋于饱和，所以电压vcd升高，直流电流变大，tdc升高，从而使得tdc的大小不断靠近tac；当tac小于tdc时，δt大于零，放大器u2的输出电压小于零，调整管tr趋于截止，所以电压vcd降低，直流电流变小，tdc降低，从而使得tdc的大小不断靠近tac；当tac和tdc相等时，即δt为零，则此时的直流电压就是交流电压的有效值，该电压经过放大器u3进行隔离输出，最终由a/d转换器处理后在显示器显示出来，从而直观的显示出交流电压的有效值。
20.本实用新型，简单实用，可靠性好可靠性高，检测精度高，采用恒流、去耦以及负反馈等措施提高电路检测的性能。
21.本实用新型中，本实用新型不局限于上述实施例，在本公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。

技术特征：
1.一种高精度电压有效值检测电路，其特征在于，包括芯片lt1088，芯片lt1088的3号脚与被测电压相连，芯片lt1088的1号脚、13号脚、6号脚以及8号脚相连并接地，芯片lt1088的12号脚和5号脚分别与恒流电路和放大调节电路相连，放大调节电路与电压跟随输出电路相连，电压跟随输出电路的输入端与芯片lt1088的10号脚相连，电压跟随输出电路的输出端经a/d转换器与显示器相连。2.根据权利要求1所述的一种高精度电压有效值检测电路，其特征在于：恒流电路包括电阻r1和电阻r2, 电阻r1的一端与芯片lt1088的12号脚相连，电阻r2的一端与芯片lt1088的5号脚相连，电阻r1的另一端经可调电阻rp1与电阻r2的另一端相连，可调电阻rp1的可变端与15v电源相连。3.根据权利要求2所述的一种高精度电压有效值检测电路，其特征在于：放大调节电路包括放大器u2，放大器u2的反相输入端与lt1088的12号脚相连，放大器u2的正相输入端分别与lt1088的5号脚以及电阻r3相连，电阻r3接地，放大器u2的反相输入端以及输出端之间连接有二极管d1，放大器u2的输出端还与电阻r5的一端相连，电阻r5的另一端与调整管tr的基极相连，调整管tr的集电极与可调电阻rp1的可变端相连，调整管tr的发射极分别与芯片lt1088的10号脚以及电压跟随输出电路相连，调整管tr的发射极与放大器u2的反相输入端之间连接有电容c1, 电容c1与电阻r4并联。4.根据权利要求3所述的一种高精度电压有效值检测电路，其特征在于：电压跟随输出电路包括放大器u3，放大器u3的正相输入端与可调电阻rp2的可变端相连，可调电阻rp2的一端分别与调整管tr的发射极以及芯片lt1088的10号脚相连，可调电阻rp2的另一端接地，放大器u3的反向相输入端分别与电阻r6的一端和电阻r7的一端相连，电阻r6的另一端与放大器u3的输出端相连，放大器u3的输出端经a/d转换器与显示器相连。

技术总结
本实用新型公开了电压检测领域内的一种高精度电压有效值检测电路，包括芯片LT1088，芯片LT1088的3号脚与被测电压相连，芯片LT1088的1号脚、13号脚、6号脚以及8号脚相连并接地，芯片LT1088的12号脚和5号脚分别与恒流电路和放大调节电路相连，放大调节电路与电压跟随输出电路相连，电压跟随输出电路的输入端与芯片LT1088的10号脚相连，电压跟随输出电路的输出端经A/D转换器与显示器相连；电路简单实用，可靠性好，检测精度高。检测精度高。检测精度高。


技术研发人员：丁炳荣 张瑞丰 陆飞
受保护的技术使用者：艾博白云电气技术（扬州）有限公司
技术研发日：2023.02.21
技术公布日：2023/8/8