專利名稱：一種雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電源電壓檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)。 技術(shù)背景目前，對(duì)雙極性電源的電壓進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，一般通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片直接檢測(cè)雙極性電源的電壓，但是，當(dāng)被測(cè)模塊輸出的雙極性電源電壓過(guò)高和當(dāng)被測(cè)模塊輸出瞬態(tài)高電壓時(shí)，現(xiàn)有的雙極性電源檢測(cè)系統(tǒng)容易受到損壞。導(dǎo)致現(xiàn)有雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)的安全使用受到影響。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)，使其能有效防止檢測(cè)電壓過(guò)高和瞬態(tài)高電壓帶來(lái)的安全隱患。為實(shí)現(xiàn)此目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)，它包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，其特征在于它還包括過(guò)壓保護(hù)模塊，其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的正極信號(hào)輸入端和負(fù)極信號(hào)輸入端分別連接對(duì)應(yīng)的過(guò)壓保護(hù)模塊的正極信號(hào)輸出端和負(fù)極信號(hào)輸出端，過(guò)壓保護(hù)模塊的正極信號(hào)輸入端和負(fù)極信號(hào)輸入端分別連接對(duì)應(yīng)的正極電源和負(fù)極電源。所述正極電源和負(fù)極電源與過(guò)壓保護(hù)模塊之間設(shè)有信號(hào)延時(shí)模塊，信號(hào)延時(shí)模塊的正極信號(hào)輸入端和負(fù)極信號(hào)輸入端分別連接對(duì)應(yīng)的正極電源和負(fù)極電源，信號(hào)延時(shí)模塊的正極信號(hào)輸出端和負(fù)極信號(hào)輸出端分別連接對(duì)應(yīng)的過(guò)壓保護(hù)模塊的正極信號(hào)輸入端和負(fù)極信號(hào)輸入端。所述過(guò)壓保護(hù)模塊包括可控硅Q0、可控硅Q1、繼電器J0、繼電器J1、齊納二極管 DO、電阻R2，所述信號(hào)延時(shí)模塊包括電解電容CO、電解電容Cl、電阻RO、電阻R3，其中，可控硅QO和可控硅Q 1的陽(yáng)極均連接電源VCC，可控硅QO的陰極連接繼電器JO的線圈的一端， 繼電器JO的線圈的另一端接地，可控硅Ql的陰極連接繼電器Jl的線圈的一端，繼電器Jl 的線圈的另一端接地；繼電器JO的第一常開(kāi)觸點(diǎn)接空，繼電器JO的第一常閉觸點(diǎn)連接正極電源，繼電器JO的第一動(dòng)觸點(diǎn)連接電阻RO的一端，電阻RO的另一端連接過(guò)壓保護(hù)模塊的正極信號(hào)輸出端，所述電解電容CO的正極連接電阻RO的另一端，電解電容CO的負(fù)極接地， 所述齊納二極管DO的負(fù)極連接電阻RO的另一端，齊納二極管DO的正極通過(guò)電阻R2接地； 繼電器Jl的第一常開(kāi)觸點(diǎn)接空，繼電器Jl的第一常閉觸點(diǎn)連接負(fù)極電源，繼電器Jl的第一動(dòng)觸點(diǎn)連接電阻R3的一端，電阻R3的另一端連接過(guò)壓保護(hù)模塊的負(fù)極信號(hào)輸出端，所述電解電容Cl的負(fù)極連接電阻R3的另一端，電解電容Cl的正極接地；所述可控硅QO和可控硅Ql的觸發(fā)極均連接齊納二極管DO的正極。所述過(guò)壓保護(hù)模塊還包括電阻R1、電阻R4、發(fā)光二極管LED0、發(fā)光二極管LED1，其中，所述繼電器JO的第二常開(kāi)觸點(diǎn)連接電源VCC，繼電器JO的第二常閉觸點(diǎn)接空，繼電器 JO的第二動(dòng)觸點(diǎn)通過(guò)電阻Rl連接發(fā)光二極管LEDO的正極，發(fā)光二極管LEDO的負(fù)極接地； 所述繼電器Jl的第二常開(kāi)觸點(diǎn)連接電源VCC，繼電器Jl的第二常閉觸點(diǎn)接空，繼電器Jl的第二動(dòng)觸點(diǎn)通過(guò)電阻R4連接發(fā)光二極管LEDl的正極，發(fā)光二極管LEDl的負(fù)極接地。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)設(shè)置過(guò)壓保護(hù)模塊，有效保護(hù)了檢測(cè)系統(tǒng)的安全。當(dāng)被測(cè)模塊輸出電壓過(guò)高時(shí)，過(guò)壓保護(hù)模塊可立即斷開(kāi)被測(cè)模塊與雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)間的連接，防止雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)受到破壞，并點(diǎn)亮相應(yīng)指示燈(發(fā)光二極管)提示用戶當(dāng)前輸出電壓過(guò)高。整個(gè)過(guò)壓保護(hù)模塊的工作電源只需一個(gè)極性的電源VCC即可。通過(guò)設(shè)置信號(hào)延時(shí)模塊，有效避免了瞬態(tài)高電壓對(duì)雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)帶來(lái)的破壞。尤其是故障模塊在加電瞬間有可能會(huì)產(chǎn)生高電壓，如果不注意保護(hù)，瞬間就會(huì)對(duì)后級(jí)檢測(cè)電路帶來(lái)嚴(yán)重的破壞。該檢測(cè)系統(tǒng)引入了延時(shí)機(jī)制，從模塊加電的瞬態(tài)開(kāi)始，后級(jí)檢測(cè)電路的檢測(cè)電壓從OV呈曲線上升，這樣就給后級(jí)過(guò)壓電路預(yù)留了足夠的時(shí)間進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)動(dòng)作。綜上所述，本實(shí)用新型可對(duì)被測(cè)雙極性電源的電壓狀態(tài)做到實(shí)時(shí)檢測(cè)?？蓪?shí)現(xiàn)與各種主流的單片機(jī)，ARM，DSP等芯片進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)電壓的實(shí)時(shí)采樣檢測(cè)。本實(shí)用新型同時(shí)具有檢測(cè)精度高，速度快，安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。圖2為本實(shí)用新型中信號(hào)延時(shí)模塊和過(guò)壓保護(hù)模塊的電路圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明如圖1所示的一種雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)，它包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片(型號(hào)為ADS7824)、 過(guò)壓保護(hù)模塊、信號(hào)延時(shí)模塊，其中，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的正極信號(hào)輸入端和負(fù)極信號(hào)輸入端分別連接對(duì)應(yīng)的過(guò)壓保護(hù)模塊的正極信號(hào)輸出端和負(fù)極信號(hào)輸出端，信號(hào)延時(shí)模塊的正極信號(hào)輸出端和負(fù)極信號(hào)輸出端分別連接對(duì)應(yīng)的過(guò)壓保護(hù)模塊的正極信號(hào)輸入端和負(fù)極信號(hào)輸入端，信號(hào)延時(shí)模塊的正極信號(hào)輸入端和負(fù)極信號(hào)輸入端分別連接對(duì)應(yīng)的正極電源和負(fù)極電源。上述技術(shù)方案中，如圖2所示上述過(guò)壓保護(hù)模塊包括可控硅Q0(型號(hào)為BT169D)、 可控硅Ql (型號(hào)為BT169D)、繼電器JO (型號(hào)為N4078-2C-5V-0. 2)、繼電器Jl (型號(hào)為 N4078-2C-5V-0. 2)、齊納二極管DO (型號(hào)為1N4740A)、電阻R2，所述信號(hào)延時(shí)模塊包括電解電容CO、電解電容Cl、電阻RO、電阻R3，其中，可控硅QO和可控硅Ql的陽(yáng)極均連接電源VCC， 可控硅QO的陰極連接繼電器JO的線圈的一端，繼電器JO的線圈的另一端接地，可控硅Ql 的陰極連接繼電器Jl的線圈的一端，繼電器Jl的線圈的另一端接地；繼電器JO的第一常開(kāi)觸點(diǎn)接空，繼電器JO的第一常閉觸點(diǎn)連接正極電源+5INPUT，繼電器JO的第一動(dòng)觸點(diǎn)連接電阻RO的一端，電阻RO的另一端連接過(guò)壓保護(hù)模塊的正極信號(hào)輸出端Detect+5V，所述電解電容CO的正極連接電阻RO的另一端，電解電容CO的負(fù)極接地，齊納二極管DO的負(fù)極連接電阻RO的另一端，齊納二極管DO的正極通過(guò)電阻R2接地；繼電器Jl的第一常開(kāi)觸點(diǎn)接空，繼電器Jl的第一常閉觸點(diǎn)連接負(fù)極電源-5V INPUT，繼電器Jl的第一動(dòng)觸點(diǎn)連接電阻R3的一端，電阻R3的另一端連接過(guò)壓保護(hù)模塊的負(fù)極信號(hào)輸出端Detect-5V，所述電解電容Cl的負(fù)極連接電阻R3的另一端，電解電容Cl的正極接地；可控硅QO和可控硅Ql的
4觸發(fā)極均連接齊納二極管DO的正極。上述技術(shù)方案中，過(guò)壓保護(hù)模塊還包括電阻R1、電阻R4、發(fā)光二極管LED0、發(fā)光二極管LED1，其中，繼電器JO的第二常開(kāi)觸點(diǎn)連接電源VCC，繼電器JO的第二常閉觸點(diǎn)接空， 繼電器JO的第二動(dòng)觸點(diǎn)通過(guò)電阻Rl連接發(fā)光二極管LEDO的正極，發(fā)光二極管LEDO的負(fù)極接地；繼電器Jl的第二常開(kāi)觸點(diǎn)連接電源VCC，繼電器Jl的第二常閉觸點(diǎn)接空，繼電器 Jl的第二動(dòng)觸點(diǎn)通過(guò)電阻R4連接發(fā)光二極管LEDl的正極，發(fā)光二極管LEDl的負(fù)極接地。 當(dāng)電源電壓過(guò)高時(shí)，過(guò)壓保護(hù)模塊斷開(kāi)被測(cè)模塊與雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)間的連接，此時(shí)相應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮提示用戶當(dāng)前輸出電壓過(guò)高。上述繼電器JO和繼電器Jl均為雙刀雙擲繼電器，電阻RO和電阻R3為5. IK歐姆，電阻R2為20K歐姆，電解電容CO和電解電容Cl 均為100uF。下面以5V的雙極性電壓為例介紹本實(shí)用新型的工作原理當(dāng)輸入電壓剛加上時(shí)，電阻RO和電解電容CO構(gòu)成了正極電源的充電電路，電阻R3 和電解電容Cl構(gòu)成了負(fù)極電源的充電電路，它們作為信號(hào)延時(shí)模塊，有效避免了瞬態(tài)高電壓對(duì)雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)帶來(lái)的破壞。當(dāng)輸入電壓穩(wěn)定在5V左右時(shí)，由于齊納二極管DO 處于截止?fàn)顟B(tài)，A點(diǎn)(即齊納二極管DO的正極)電勢(shì)保持為0電位，可控硅QO和可控硅Ql 截止，正極信號(hào)輸出端Detect+5V和負(fù)極信號(hào)輸出端Detect-5V保持與輸入端電壓一致，送給模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。當(dāng)輸入電壓超過(guò)額定電壓時(shí)(額定電壓的大小可選擇導(dǎo)通電壓不同的齊納二極管進(jìn)行調(diào)整)，齊納二極管DO將被擊穿，A點(diǎn)電壓升高觸發(fā)可控硅QO和可控硅Ql導(dǎo)通，進(jìn)而使繼電器JO和繼電器Jl動(dòng)作，繼電器斷開(kāi)輸入級(jí)電壓并點(diǎn)亮發(fā)光二極管LEDO和發(fā)光二極管LEDl表示過(guò)壓。由于所測(cè)量電路的+5V和-5V電路是同一輸出線圈的兩端，其電壓是對(duì)稱出現(xiàn)，所以為了電路簡(jiǎn)化，只需檢測(cè)正壓過(guò)壓即可同時(shí)觸發(fā)可控硅QO和可控硅 Ql導(dǎo)通，從而斷開(kāi)雙極性電壓的輸入，保護(hù)整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)。如果測(cè)量雙極性電壓較高，可以與電解電容CO并聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮?，如測(cè)量12V 雙極性電壓，可以再并聯(lián)一個(gè)5. IK電阻，由于測(cè)量的是電阻網(wǎng)絡(luò)分壓后的電壓，因此根據(jù)線性關(guān)系，可以求出比例系數(shù)，計(jì)算出輸入電壓值，這樣整個(gè)電路就變成了 12V雙極性電壓的檢測(cè)電路。本說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)，它包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，其特征在于它還包括過(guò)壓保護(hù)模塊，其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的正極信號(hào)輸入端和負(fù)極信號(hào)輸入端分別連接對(duì)應(yīng)的過(guò)壓保護(hù)模塊的正極信號(hào)輸出端和負(fù)極信號(hào)輸出端，過(guò)壓保護(hù)模塊的正極信號(hào)輸入端和負(fù)極信號(hào)輸入端分別連接對(duì)應(yīng)的正極電源和負(fù)極電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述正極電源和負(fù)極電源與過(guò)壓保護(hù)模塊之間設(shè)有信號(hào)延時(shí)模塊，信號(hào)延時(shí)模塊的正極信號(hào)輸入端和負(fù)極信號(hào)輸入端分別連接對(duì)應(yīng)的正極電源和負(fù)極電源，信號(hào)延時(shí)模塊的正極信號(hào)輸出端和負(fù)極信號(hào)輸出端分別連接對(duì)應(yīng)的過(guò)壓保護(hù)模塊的正極信號(hào)輸入端和負(fù)極信號(hào)輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述過(guò)壓保護(hù)模塊包括可控硅Q0、可控硅Q1、繼電器J0、繼電器J1、齊納二極管DO、電阻R2，所述信號(hào)延時(shí)模塊包括電解電容⑶、電解電容Cl、電阻RO、電阻R3，其中，可控硅QO和可控硅Q 1的陽(yáng)極均連接電源VCC，可控硅QO的陰極連接繼電器JO的線圈的一端，繼電器JO的線圈的另一端接地， 可控硅Q 1的陰極連接繼電器Jl的線圈的一端，繼電器Jl的線圈的另一端接地；繼電器JO 的第一常開(kāi)觸點(diǎn)接空，繼電器JO的第一常閉觸點(diǎn)連接正極電源，繼電器JO的第一動(dòng)觸點(diǎn)連接電阻RO的一端，電阻RO的另一端連接過(guò)壓保護(hù)模塊的正極信號(hào)輸出端，所述電解電容CO 的正極連接電阻RO的另一端，電解電容CO的負(fù)極接地，所述齊納二極管DO的負(fù)極連接電阻RO的另一端，齊納二極管DO的正極通過(guò)電阻R2接地；繼電器Jl的第一常開(kāi)觸點(diǎn)接空， 繼電器Jl的第一常閉觸點(diǎn)連接負(fù)極電源，繼電器Jl的第一動(dòng)觸點(diǎn)連接電阻R3的一端，電阻R3的另一端連接過(guò)壓保護(hù)模塊的負(fù)極信號(hào)輸出端，所述電解電容Cl的負(fù)極連接電阻R3 的另一端，電解電容Cl的正極接地；所述可控硅QO和可控硅Ql的觸發(fā)極均連接齊納二極管DO的正極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述過(guò)壓保護(hù)模塊還包括電阻R1、電阻R4、發(fā)光二極管LED0、發(fā)光二極管LED1，其中，所述繼電器JO的第二常開(kāi)觸點(diǎn)連接電源VCC，繼電器JO的第二常閉觸點(diǎn)接空，繼電器JO的第二動(dòng)觸點(diǎn)通過(guò)電阻Rl連接發(fā)光二極管LEDO的正極，發(fā)光二極管LEDO的負(fù)極接地；所述繼電器Jl的第二常開(kāi)觸點(diǎn)連接電源VCC，繼電器Jl的第二常閉觸點(diǎn)接空，繼電器Jl的第二動(dòng)觸點(diǎn)通過(guò)電阻R4連接發(fā)光二極管LEDl的正極，發(fā)光二極管LEDl的負(fù)極接地。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種雙極性電壓檢測(cè)系統(tǒng)，它包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，其特征在于它還包括過(guò)壓保護(hù)模塊，其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的正極信號(hào)輸入端和負(fù)極信號(hào)輸入端分別連接對(duì)應(yīng)的過(guò)壓保護(hù)模塊的正極信號(hào)輸出端和負(fù)極信號(hào)輸出端，過(guò)壓保護(hù)模塊的正極信號(hào)輸入端和負(fù)極信號(hào)輸入端分別連接對(duì)應(yīng)的正極電源和負(fù)極電源。本實(shí)用新型可對(duì)被測(cè)雙極性電源的電壓狀態(tài)做到實(shí)時(shí)檢測(cè)?？蓪?shí)現(xiàn)與各種主流的單片機(jī)，ARM，DSP等芯片進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)電壓的實(shí)時(shí)采樣檢測(cè)。本實(shí)用新型同時(shí)具有檢測(cè)精度高，速度快，安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R15/00GK202033411SQ201120020759
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者歐慶于, 陳澤茂, 黃高峰 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍海軍工程大學(xué)