精密测量仪器端口过流过压保护电路制造技术

本发明专利技术涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种精密测量仪器端口过流过压保护电路，包括正负电压电流保护电路、输入缓冲电阻和钳位电路，本发明专利技术对电压电流精密测量提供性能稳定可靠的过压过流保护。本发明专利技术具有输出正负电压和正负电流，同时测量电压和电流，具有四象限测量，因此本发明专利技术的电路也具有四象电流电压保护功能；本发明专利技术的输入缓冲电阻，具有很好的温度系数，因此可以提高电路的工作的稳定性，从而提高精密测量仪器的可靠性和精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路
，尤其涉及一种精密测量仪器端口过流过压保护电路。
技术介绍
随着电子工业技术的发展，对仪器仪表测量精度的要求一直在不断提高，对于电子元器件的精密测量，不管是有源或无源器件的测量，其本质上都是电压和电流的测量。在电子行业中测量的范围很宽，元件种类繁多，所以在设计高精度测量仪表时，必须考虑输入输出端口所能遇到的各式电流和电压，而且测量的范围要比较大才能具有一定的优越性。同时要使得设计能在输入输出端口在方面很好的保护精密测量仪器。
技术实现思路
本专利技术提供了一种对精密测量仪器的端口具有过流过压的保护电路，该电路能很好的保护电路正常工作和安全工作。为了实现本专利技术的目的，所采用的技术方案是：精密测量仪器端口过流过压保护电路，包括正负电压电流保护电路、输入缓冲电阻和钳位电路，正负电压电流保护电路包括第一光耦U1、第二光耦U2、第一三极管T1、第二三极管T2、第三三极管T3和第四三极管T4；输入缓冲电阻包括电阻R1、电阻R4、电阻R5和电阻R6，钳位电路包括第一稳压管Z1、第二稳压管Z2、第三稳压管Z3、第四稳压管Z4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4；电阻R1的一端与输入/输出F端连接，电阻R1的另一端与电阻R4的一端连接，第一三极管T1的基极、第二三极管T2的基极、第一二极管D1和第二二极管D2的负极均与电阻R4的另一端相连，第一三极管T1的发射极和第二三极管T2的发射极相连接，第一二极管D1的负极和第二稳压管Z2相连接，第二二极管D2的正极和第一稳压管Z1相连接，第三三极管T3的集电极和第一光耦U1的第一引脚均与第一三极管T1的集电极相连接，电阻R5的一端与保护端子G端相连，电阻R6的一端、第一光耦U1的发射极和第二光耦U2的发射极均与电阻R5的另一端相连接，第三三极管T3的基极和第四三极管T4的基极均与电阻R6的另一端相连，第四三极管T4的集电极和第二光耦U2的第二引脚相连接，第三二极管D3和第四二极管D4的公共端分别与第三三极管T3的基极和第四三极管T4的基极相连接，第三稳压管Z3和第四稳压管Z4串联后连接在第三二极管D3的第一引脚和第二引脚之间，第三稳压管Z3和第四稳压管Z4串联后连接在第四二极管D4的第一引脚和第二引脚之间。作为本专利技术的优化方案，精密测量仪器端口过流过压保护电路还包括缓冲电路，缓冲电路包括运算放大器U3、电阻R7、电阻R8和电阻R9，电阻R7的一端与电阻R1的另一端相连，电阻R7的另一端分别与运算放大器U3的第三引脚和电阻R8相连接，电阻R9的一端与运算放大器U3的第六引脚相连接，电阻R9的另一端与电阻R6的另一端相连接。作为本专利技术的优化方案，精密测量仪器端口过流过压保护电路还包括第五二极管D5和第六二极管D6，第五二极管D5的正极与电阻R1的另一端相连接，第五二极管D5的负极与电阻R4的一端相连接，第六二极管D6的负极与电阻R1的另一端相连接，第六二极管D6的正极与电阻R4的一端相连接。作为本专利技术的优化方案，第一三极管T1为PNP型三极管，第二三极管T2为NPN型三极管。作为本专利技术的优化方案，运算放大器U3为集成运放741。本专利技术具有积极的效果：1)本专利技术具有输出正负电压和正负电流，同时测量电压和电流，具有四象限测量，因此本专利技术的电路也具有四象电流电压保护功能；2)本专利技术由性能稳定的高精度电阻R1、电阻R4、电阻R5和电阻R6构成输入缓冲电阻，具有很好的温度系数。因此可以提高电路的工作的稳定性，从而提高精密测量仪器的可靠性和精度。3)本专利技术描述的是硬件触发电路，它可以在精密测量仪器在测量时软件不能及时响应起保护作用时，硬件触发进行保护，可以大大提高精密测量仪器硬件的安全性，有效的维护精密测量仪器的稳定性。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术的电路图。具体实施方式如图1所示，本专利技术公开了一种精密测量仪器端口过流过压保护电路，包括正负电压电流保护电路、输入缓冲电阻和钳位电路，正负电压电流保护电路包括第一光耦U1、第二光耦U2、第一三极管T1、第二三极管T2、第三三极管T3和第四三极管T4；输入缓冲电阻包括电阻R1、电阻R4、电阻R5和电阻R6，钳位电路包括第一稳压管Z1、第二稳压管Z2、第三稳压管Z3、第四稳压管Z4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4；电阻R1的一端与输入/输出F端连接，电阻R1的另一端与电阻R4的一端连接，第一三极管T1的基极、第二三极管T2的基极、第一二极管D1和第二二极管D2的负极均与电阻R4的另一端相连，第一三极管T1的发射极和第二三极管T2的发射极相连接，第一二极管D1的负极和第二稳压管Z2相连接，第二二极管D2的正极和第一稳压管Z1相连接，第三三极管T3的集电极和第一光耦U1的第一引脚均与第一三极管T1的集电极相连接，电阻R5的一端与保护端子G端相连，电阻R6的一端、第一光耦U1的发射极和第二光耦U2的发射极均与电阻R5的另一端相连接，第三三极管T3的基极和第四三极管T4的基极均与电阻R6的另一端相连，第四三极管T4的集电极和第二光耦U2的第二引脚相连接，第三二极管D3和第四二极管D4的公共端分别与第三三极管T3的基极和第四三极管T4的基极相连接，第三稳压管Z3和第四稳压管Z4串联后连接在第三二极管D3的第一引脚和第二引脚之间，第三稳压管Z3和第四稳压管Z4串联后连接在第四二极管D4的第一引脚和第二引脚之间。精密测量仪器端口过流过压保护电路还包括缓冲电路，所述的缓冲电路包括运算放大器U3、电阻R7、电阻R8和电阻R9，电阻R7的一端与电阻R1的另一端相连，电阻R7的另一端分别与运算放大器U3的第三引脚和电阻R8相连接，电阻R9的一端与运算放大器U3的第六引脚相连接，电阻R9的另一端与电阻R6的另一端相连接。输入/输出F端和保护端子G端构成等电位，使保护端子G端在电路中对小信号线起到保护作用，有效的防止输入/输出F端产生漏电流。精密测量仪器端口过流过压保护电路还包括第五二极管D5和第六二极管D6，第五二极管D5的正极与电阻R1的另一端相连接，第五二极管D5的负极与电阻R4的一端相连接，第六二极管D6的负极与电阻R1的另一端相连接，第六二极管D6的正极与电阻R4的一端相连接。第一三极管T1为PNP型三极管，第二三极管T2为NPN型三极管。运算放大器U3为集成运放741。其中，第一稳压管Z1、第二稳压管Z2、第一二极管D1、第二二极管D2构成钳位电路，使电阻Rb1和电阻Rb2公共端的点电位被钳制到一定范围，电阻Rb1和电阻Rb2公共端的点电位一旦达到该范围的上下限，第一三极管T1或第二三极管T2被导通。第三二极管D3、第四二极管D4、第三稳压管Z3和第四稳压管Z4组成电压钳位电路，使第三二极管D3和第四二极管D4的公共端电位被限制一定范围内(正负4.2v之间)，而该点电位因为G端电压的较大变化时，可能被触发到其钳制电位的上下限，则第三三极管T3或第四三极管T4被导通，第一三极管T1、第三三极管T3和第一光耦U1构成电路负责检测正限电压或者电流；第二三极管T2、第四三极管T4和第二光耦U2构成电路负责检测负限电压或电流。第五二本文档来自技高网...

【技术保护点】
精密测量仪器端口过流过压保护电路，其特征在于：包括正负电压电流保护电路、输入缓冲电阻和钳位电路，所述的正负电压电流保护电路包括第一光耦U1、第二光耦U2、第一三极管T1、第二三极管T2、第三三极管T3和第四三极管T4；所述的输入缓冲电阻包括电阻R1、电阻R4、电阻R5和电阻R6，所述的钳位电路包括第一稳压管Z1、第二稳压管Z2、第三稳压管Z3、第四稳压管Z4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4；电阻R1的一端与输入/输出F端连接，电阻R1的另一端与电阻R4的一端连接，第一三极管T1的基极、第二三极管T2的基极、第一二极管D1和第二二极管D2的负极均与电阻R4的另一端相连，第一三极管T1的发射极和第二三极管T2的发射极相连接，第一二极管D1的负极和第二稳压管Z2相连接，第二二极管D2的正极和第一稳压管Z1相连接，第三三极管T3的集电极和第一光耦U1的第一引脚均与第一三极管T1的集电极相连接，电阻R5的一端与保护端子G端相连，电阻R6的一端、第一光耦U1的发射极和第二光耦U2的发射极均与电阻R5的另一端相连接，第三三极管T3的基极和第四三极管T4的基极均与电阻R6的另一端相连，第四三极管T4的集电极和第二光耦U2的第二引脚相连接，第三二极管D3和第四二极管D4的公共端分别与第三三极管T3的基极和第四三极管T4的基极相连接，第三稳压管Z3和第四稳压管Z4串联后连接在第三二极管D3的第一引脚和第二引脚之间，第三稳压管Z3和第四稳压管Z4串联后连接在第四二极管D4的第一引脚和第二引脚之间。...

【技术特征摘要】
1.精密测量仪器端口过流过压保护电路，其特征在于：包括正负电压电流保护电路、输入缓冲电阻和钳位电路，所述的正负电压电流保护电路包括第一光耦U1、第二光耦U2、第一三极管T1、第二三极管T2、第三三极管T3和第四三极管T4；所述的输入缓冲电阻包括电阻R1、电阻R4、电阻R5和电阻R6，所述的钳位电路包括第一稳压管Z1、第二稳压管Z2、第三稳压管Z3、第四稳压管Z4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4；电阻R1的一端与输入/输出F端连接，电阻R1的另一端与电阻R4的一端连接，第一三极管T1的基极、第二三极管T2的基极、第一二极管D1和第二二极管D2的负极均与电阻R4的另一端相连，第一三极管T1的发射极和第二三极管T2的发射极相连接，第一二极管D1的负极和第二稳压管Z2相连接，第二二极管D2的正极和第一稳压管Z1相连接，第三三极管T3的集电极和第一光耦U1的第一引脚均与第一三极管T1的集电极相连接，电阻R5的一端与保护端子G端相连，电阻R6的一端、第一光耦U1的发射极和第二光耦U2的发射极均与电阻R5的另一端相连接，第三三极管T3的基极和第四三极管T4的基极均与电阻R6的另一端相连，第四三极管T4的集电极和第二光耦U2的第二引脚相连接，第三二极管D3和第四二极管D4的公共端分别与第三三极管T3的基极和第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云松，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32