隔离式高压信号采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种隔离式高压信号采集装置，包括电源和两路高压信号采集模拟电路，第一路所述高压信号采集模拟电路的输出端连接至第一模数转换器的输入端，所述第一模数转换器的输出端连接至处理器；第二路所述高压信号采集模拟电路的输出端连接至第二模数转换器的输入端，所述第二模数转换器的输出端连接至所述处理器；所述处理器的数据端口通过隔离通讯模块连接至主板；所述电源分别连接至所述高压信号采集模拟电路和处理器的电源端。本实用新型专利技术能将系统中强电高压部分电路产生的强干扰与弱电部分电路隔离开，避免弱电电路受到干扰。

Isolated high voltage signal acquisition device

【技术实现步骤摘要】
隔离式高压信号采集装置
本技术涉及一种隔离式高压信号采集装置。
技术介绍
目前，仪器中需要采集高压大功率电路的信号电压和信号幅度等信息，现有的电压和电流采集电路是很基础的电路，电压采集采用分压采样电阻方式，电流采集用接地采样电阻方式，但是都是基于和被采集负载共地线回路的条件完成采集。但是采集电路属于高精度电路，直接共地线的采集方式和大电阻隔离采集的方式都会引入大功率电路的干扰噪声，从而影响到系统中其他微小信号的采集。
技术实现思路
本技术的目的是解决目前高压信号共地采集方式会引入大功率电路的干扰噪声，从而影响到系统中其他微小信号采集的技术问题。为实现以上技术目的，本技术提供一种隔离式高压信号采集装置，包括电源和两路高压信号采集模拟电路，第一路所述高压信号采集模拟电路的输出端连接至第一模数转换器的输入端，所述第一模数转换器的输出端连接至处理器；第二路所述高压信号采集模拟电路的输出端连接至第二模数转换器的输入端，所述第二模数转换器的输出端连接至所述处理器；所述处理器的数据端口通过隔离通讯模块连接至主板；所述电源分别连接至所述高压信号采集模拟电路和处理器的电源端。进一步地，所述电源为隔离式开关电源电路。进一步地，所述第一模数转换器及第二模数转换器与所述处理器集成为一体。进一步地，所述隔离通讯模块为收发双向通讯模块。进一步地，所述隔离通讯模块包括第一隔离变压器和第二隔离变压器；所述第一隔离变压器的初级通过第一电容连接至所述主板的信号输出端，第一隔离变压器的次级通过第二电容连接至所述处理器的数据输入端口；所述第二隔离变压器的初级通过第三电容连接至所述主板的信号输入端，第二隔离变压器的次级通过第四电容连接至所述处理器的数据输出端口。进一步地，所述隔离式开关电源电路包括第三隔离变压器；所述第三隔离变压器的初级一端连接至+5V电源，另一端连接至MOS管的漏极，所述MOS管的栅极连接至外部PWM控制信号输出端；所述第三隔离变压器的次级一端通过整流和稳压电路连接至三极管的基极和集电极，所述三极管的发射极连接至所述所述高压信号采集模拟电路及处理器的电源端，所述第三隔离变压器的次级另一端接地。进一步地，其特征在于，各所述高压信号采集模拟电路包括分压电路和电压跟随器，待采集的高压信号通过所述分压电路连接至所述电压跟随器。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术通过将强电部分的地线和弱电部分的地线完全隔离开，使得强电和弱电两部分电路的信号回路完全独立，没有公共回路也就没有了相互之间的互扰，能将系统中强电高压部分电路产生的强干扰与弱电部分电路隔离开，避免弱电电路受到干扰，尤其是能避免对高精度采集电路的信号干扰。附图说明图1是本技术一个实施例中两路高压电压采集模拟电路的原理图；图2是本技术一个实施例中处理器电路图；图3是本技术一个实施例中隔离式开关电源电路的原理图；图4是本技术一个实施例中隔离通讯模块的原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作优选说明。在本技术隔离式高压信号采集装置的一个实施例中，如图1所示，为两路高压电压采集电路，其工作原理为，首先根据高压电输入范围选择合适的电阻对高压电进行分压，把电压调整到CPU能采集处理的安全范围内；其次再通过基于运算放大器OPA2333的电压跟随器把分压后的电压信号传递到CPU；最后通过CPU的ADC采样电压结果，并结合分压比计算实际电压值。如图2所示，为CPU处理电路，完成高压信号模数转换以及与主板通讯。如图3所示，为隔离式开关电源电路，给采集电路和CPU处理电路等提供电源。图中“PWM”信号是由外界电路提供的开关信号，常规是采用pwm芯片，本实施例中为了精简电路，直接使用了单片机的pwm功能，控制MOS管Q2的导通与截止，从而在变压器T3初级上产生与开关信号频率一致的电流变化，在变压器T3次级通过二极管整流得到直流电压，再由D4将电压稳定到电路需要的电压值，由三极管2N2222的射极输出，最后加上电容对输出电压加以滤波，从而得到稳定的电源。如图4所示，为隔离通讯模块，隔离通讯模块包括第一隔离变压器T1和第二隔离变压器T2；所述第一隔离变压器T1的初级通过第一电容C2连接至主板的信号输出端“隔离TX”，第一隔离变压器T1的次级通过第二电容C3连接至处理器的数据输入端口“CPURX”；第二隔离变压器T2的初级通过第三电容C6连接至主板的信号输入端“隔离RX”，第二隔离变压器T2的次级通过第四电容C7连接至处理器的数据输出端口“CPUTX”。隔离通讯模块实现电压采集电路与主板(CPU在该主板上)间的隔离式通讯，电压采集电路将采集到的数据送给主板并接收来自主板的数据，具体地，电压采集电路将需要发送的数据进行编码后送至变压器T1的初级端，主板在变压器T1的次级端对该数据进行解码接收；同样地，主板将需要发送的数据进行编码后送至变压器T2的次级端，电压采集电路在变压器T2的初级端对该数据进行解码接收，从而达到隔离通讯的目的。本技术的隔离式高压信号采集装置应用于大直径井壁取芯仪，大直径井壁取芯仪中取芯钻头驱动电机和动作控制电机用的都是高压驱动的大功率直流电机，为了避免电机工作对其它信号带来干扰，所以使用了本技术隔离式高压信号采集装置。以上述依据本技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.隔离式高压信号采集装置，其特征在于，包括电源和两路高压信号采集模拟电路，第一路所述高压信号采集模拟电路的输出端连接至第一模数转换器的输入端，所述第一模数转换器的输出端连接至处理器；第二路所述高压信号采集模拟电路的输出端连接至第二模数转换器的输入端，所述第二模数转换器的输出端连接至所述处理器；所述处理器的数据端口通过隔离通讯模块连接至主板；所述电源分别连接至所述高压信号采集模拟电路和处理器的电源端。/n

【技术特征摘要】
1.隔离式高压信号采集装置，其特征在于，包括电源和两路高压信号采集模拟电路，第一路所述高压信号采集模拟电路的输出端连接至第一模数转换器的输入端，所述第一模数转换器的输出端连接至处理器；第二路所述高压信号采集模拟电路的输出端连接至第二模数转换器的输入端，所述第二模数转换器的输出端连接至所述处理器；所述处理器的数据端口通过隔离通讯模块连接至主板；所述电源分别连接至所述高压信号采集模拟电路和处理器的电源端。


2.如权利要求1所述的隔离式高压信号采集装置，其特征在于，所述电源为隔离式开关电源电路。


3.如权利要求1所述的隔离式高压信号采集装置，其特征在于，所述第一模数转换器及第二模数转换器与所述处理器集成为一体。


4.如权利要求1所述的隔离式高压信号采集装置，其特征在于，所述隔离通讯模块为收发双向通讯模块。


5.如权利要求4所述的隔离式高压信号采集装置，其特征在于，所述隔离通讯模块包括第一隔离变压器和...

【专利技术属性】
技术研发人员：田浩，刘思欢，
申请(专利权)人：三河市加泰石油设备有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13