一种长时间模拟积分器系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种长时间模拟积分器系统，该系统包括微分电流传感器、切换开关、积分器(3)和控制单元，所述的微分电流传感器设置n个并分别连接至待测电流处，所述的微分电流传感器均通过所述的切换开关连连接一个所述的积分器(3)，进而形成n个积分回路，所述的积分器(3)均连接所述的控制单元，所述的控制单元还连接切换开关，所述的控制单元用于控制n个积分回路循环接通工作并对n个积分回路的积分结果进行累加。与现有技术相比，本实用新型专利技术结构简单、累计误差小、便于实现。

A long time analog integrator system

The utility model relates to a long time analog integrator system, the system includes a differential current sensor, switch, integrator (3) and a control unit, a differential current sensor arranged in the N and are respectively connected to the current to be measured, the switch of the differential current sensor are connected through the connection of a the integrator (3), and the formation of N integral circuit, the integrator (3) are connected to the control unit, the control unit is connected to the switch, the control unit is used to control the N integral circuit connection and integration of the cyclic n integral circuit results are cumulative. Compared with the prior art, the utility model has the advantages of simple structure, small accumulative error and convenient realization.

【技术实现步骤摘要】
一种长时间模拟积分器系统
本技术涉及一种积分器系统，尤其是涉及一种长时间模拟积分器系统。
技术介绍
积分器是焊机设备中应用非常广泛的一种测量设备，传统模拟积分器在长时间内实现准确的积分运算，存在较多的问题。积分零漂和积分输出饱和是制约积分电路长时间工作的两个重要因素。由于实际运算放大器存在输入失调电压、输入失调电流、输入偏置电流和温度漂移，它们会在积分电路的输入端叠加一直流电平，该电平在积分电容上积分，使积分电路输出偏离基线。随着时间增长，偏离值增大，这便是积分电路的积分零漂。积分零漂明显时，会造成积分电路输出饱和，他们严重影响了积分电路的积分精度和输出值的动态范围。其次，积分电路的积分泄露也同样制约着积分电路的长时间工作。目前的积分器都由于积分累计误差的关系，导致积分器工作一段时间之后就会由于积分误差的关系使得积分器饱和，不能够长时间积分。所以我们希望能够设计一个能够将积分累积误差相互平衡并且能够轮流工作的积分器，从而使积分器能够长时间工作。这种能够长时间积分的积分器的应用领域很广，能够用于自定位，微分信号分析，动态参数提取等等领域。在焊接，水下军工，电力等行业都有很大的需求量。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种长时间模拟积分器系统。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种长时间模拟积分器系统，该系统包括微分电流传感器、切换开关、积分器和控制单元，所述的微分电流传感器设置n个并分别连接至待测电流处，所述的微分电流传感器均通过所述的切换开关连接一个所述的积分器，进而形成n个积分回路，所述的积分器均连接所述的控制单元，所述的控制单元还连接切换开关，所述的控制单元用于控制n个积分回路循环接通工作并对n个积分回路的积分结果进行累加。所述的微分电流传感器包括罗氏线圈。所述的切换开关包括与n个微分电流传感器一一对应连接的n个继电器，所述的继电器均连接所述的控制单元。所述的控制单元包括单片机、用于将积分器输出的模拟信号转化为数字信号的AD转换器、用于对每个积分回路接通时间进行计时计时器以及用于对每个积分回路每个工作周期的积分结果进行累加的累加计算模块，所述的AD转换器连接于n个积分器和单片机之间，所述的计时器连接单片机，所述的单片机连接所述的切换开关，所述的累加计算模块连接所述的单片机。所述的累加计算模块包括用于存储每个积分回路每个工作周期的积分结果的存储器、DA转换器和加法器，所述的存储器连接所述的单片机，所述的存储器还通过DA转换器连接至所述的加法器。所述的积分器为模拟积分电路，所述的模拟积分电路包括运放、积分电容、第一电阻和第二电阻，运放负输入端通过第一电阻连接所述的切换开关，运放负输入端还通过积分电容连接运放输出端，运放正输入端通过第二电阻接地，运放输出端连接所述的控制单元。与现有技术相比，本技术具有如下优点：(1)本技术设置n个积分回路，通过控制单元控制控制n个积分回路循环工作，使得每个积分回路工作较短的时间，在下一个工作周期开始时重新积分，最后通过每个工作周期的积分结果相加得到整个积分结果，通过控制每个积分回路工作较短的时间达到减少累计误差的效果；(2)本技术切换开关采用继电器，通过控制继电器来控制每个积分回路的工作与否，实现快速切换，方便可靠；(3)本技术积分器采用的模拟积分电路电路结构简单，方便实现。附图说明图1为本技术长时间模拟积分器系统的结构框图。图中，1为罗氏线圈，2为继电器，3为积分器，4为AD转换器，5为单片机，6为计时器，7为存储器，8为DA转换器，9为加法器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例如图1所示，一种长时间模拟积分器系统，该系统包括微分电流传感器、切换开关、积分器3和控制单元，微分电流传感器设置n个并分别连接至待测电流处，及图中电流I输入值n个罗氏线圈1，微分电流传感器均通过切换开关连接一个积分器3，进而形成n个积分回路，积分器3均连接控制单元，控制单元还连接切换开关，控制单元用于控制n个积分回路循环接通工作并对n个积分回路的积分结果进行累加。微分电流传感器包括罗氏线圈1。切换开关包括与n个微分电流传感器一一对应连接的n个继电器2，继电器2均连接控制单元。控制单元包括单片机5、用于将积分器3输出的模拟信号转化为数字信号的AD转换器4、用于对每个积分回路接通时间进行计时计时器6以及用于对每个积分回路每个工作周期的积分结果进行累加的累加计算模块，AD转换器4连接于n个积分器3和单片机5之间，计时器6连接单片机5，单片机5连接切换开关，累加计算模块连接单片机5。累加计算模块包括用于存储每个积分回路每个工作周期的积分结果的存储器7、DA转换器8和加法器9，存储器7连接单片机5，存储器7还通过DA转换器8连接至加法器9。积分器3为模拟积分电路，模拟积分电路包括运放、积分电容、第一电阻和第二电阻，运放负输入端通过第一电阻连接切换开关，运放负输入端还通过积分电容连接运放输出端，运放正输入端通过第二电阻接地，运放输出端连接控制单元。本技术通过罗氏线圈1获取电流I的微分信号，再对I进行积分得到待测电流大小。本实施例中n取2，进而继电器2也设置2个，积分器3设置2个，罗氏线圈1、继电器2和积分器3依次连接，积分器3输出端连接单片机5，单片机5连接2个继电器2，单片机5控制两个继电器2循环工作，从而实现2个积分回路的循环工作，计时器6进行计时，设定计时时间为1s，从而每1s继电器2切换一次，最后单片机5得到每个周期内每一个积分回路的积分结果并存储在存储器7中，最后通过DA转换器8将存储器7中存储的每个周期内的每个积分回路的积分结果的数字信号转化为模拟信号并通过加法器9相加得到整个测试过程中的电流信号。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长时间模拟积分器系统，其特征在于，该系统包括微分电流传感器、切换开关、积分器(3)和控制单元，所述的微分电流传感器设置n个并分别连接至待测电流处，所述的微分电流传感器均通过所述的切换开关连接一个所述的积分器(3)，进而形成n个积分回路，所述的积分器(3)均连接所述的控制单元，所述的控制单元还连接切换开关，所述的控制单元用于控制n个积分回路循环接通工作并对n个积分回路的积分结果进行累加。

【技术特征摘要】
1.一种长时间模拟积分器系统，其特征在于，该系统包括微分电流传感器、切换开关、积分器(3)和控制单元，所述的微分电流传感器设置n个并分别连接至待测电流处，所述的微分电流传感器均通过所述的切换开关连接一个所述的积分器(3)，进而形成n个积分回路，所述的积分器(3)均连接所述的控制单元，所述的控制单元还连接切换开关，所述的控制单元用于控制n个积分回路循环接通工作并对n个积分回路的积分结果进行累加。2.根据权利要求1所述的一种长时间模拟积分器系统，其特征在于，所述的微分电流传感器包括罗氏线圈(1)。3.根据权利要求1所述的一种长时间模拟积分器系统，其特征在于，所述的切换开关包括与n个微分电流传感器一一对应连接的n个继电器(2)，所述的继电器(2)均连接所述的控制单元。4.根据权利要求1所述的一种长时间模拟积分器系统，其特征在于，所述的控制单元包括单片机(5)、用于将积分器(3)输出的模拟信号转化为数字信号的AD转换器(4)、用于对每个积分回路接通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭东，滕旭东，梁鉴如，黄俊，徐旸，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：上海,31