绝缘电阻测试仪用信号采集模块制造技术

本实用新型专利技术提出了一种绝缘电阻测试仪用信号采集模块，包括单端转差分电路、差分放大电路、整形滤波电路及AD转换芯片，单端转差分电路的输入端连接绝缘电阻测试仪中电阻分压网络的输出端，用于将电阻分压网络的单端输出转化为差分输出，单端转差分电路的输出端依次经差分放大电路、整形滤波电路连接AD转换芯片的模拟信号输入端。本实用新型专利技术将绝缘电阻测试仪中分压电路网络输出的单端信号转化为差分信号，有力的抑制了电路中的共模干扰，提高了信号采集的精度，有利于降低绝缘电阻测试结果的误差。

【技术实现步骤摘要】
绝缘电阻测试仪用信号采集模块
本技术涉及绝缘电阻测试
，尤其涉及一种绝缘电阻测试仪用信号采集模块。
技术介绍
绝缘电阻测试仪主要用于测量大型变压器、互感器、发电机、高压电动机、电力电容、电力电缆、避雷器等设备的绝缘电阻，一般包括直流高压电源、电阻分压网络、信号采集模块及控制单元，电阻分压网络由分压电阻和待测设备绝缘电阻组成，直流高压电源输出的高压经电阻分压网络分压后输入信号采集模块进行放大、滤波及AD转换，最后输送至控制单元进行处理。其中，传统信号采集模块常采用单端输入的方式，只能进行简单的RC滤波处理，无法有效消除电路中的共模干扰，信号采集的精度较低，进而造成绝缘电阻测试结果的误差大。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出了一种绝缘电阻测试仪用信号采集模块，以解决传统绝缘电阻测试仪用信号采集模块抑制共模干扰能力差的问题。本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供了一种绝缘电阻测试仪用信号采集模块，包括单端转差分电路、差分放大电路、整形滤波电路及AD转换芯片；所述单端转差分电路的输入端适于连接绝缘电阻测试仪中电阻分压网络的输出端，所述单端转差分电路的输出端依次经所述差分放大电路、所述整形滤波电路连接所述AD转换芯片的模拟信号输入端。可选的，所述单端转差分电路包括N型MOS管S1、NMOS管S2、NMOS管S3、PMOS管S4、电阻R1、电阻R2、电阻R3及电阻R4；MOS管S1的栅极适于连接所述电阻分压网络的输出端，电源Vcc经电阻R1连接MOS管S2的栅极，电源Vcc还依次经电阻R2、MOS管S2的漏极、MOS管S2的源极、MOS管S1的漏极、MOS管S1的源极接地；电源Vcc还依次经电阻R3、MOS管S3的漏极、MOS管S3的源极、MOS管S4的源极、MOS管S1的漏极、电阻R4接地，MOS管S2漏极与电阻R2的公共端连接MOS管S3的栅极，MOS管S4的栅极接地，MOS管S3漏极与电阻R3的公共端以及MOS管S4漏极与电阻R4的公共端分别连接所述差分放大电路的两输入端。可选的，所述差分放大电路包括运算放大器U1、运算放大器U2、电阻R5、电阻R6及电阻R7；所述单端转差分电路的第一输出端连接运算放大器U1的同相输入端，所述单端转差分电路的第二输出端连接运算放大器U2的同相输入端，运算放大器U1的反相输入端经电阻R5连接运算放大器U2的反相输入端，运算放大器U1反相输入端与电阻R5的公共端经电阻R6连接运算放大器U1的输出端，运算放大器U2反相输入端与电阻R5的公共端经电阻R7连接运算放大器U2的输出端，运算放大器U1的输出端及运算放大器U2的输出端还分别连接所述整形滤波电路。可选的，所述AD转换芯片为差分输入芯片，所述整形滤波电路包括电压跟随器U3、电压跟随器U4、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C1、电容C2以及电容C3；运算放大器U1的输出端依次经电阻R8、电阻R10、电压跟随器U3连接所述AD转换芯片的模拟信号输入端，运算放大器U2的输出端依次经电阻R9、电阻R11、电压跟随器U4连接所述AD转换芯片的模拟信号输入端，电阻R8与电阻R10的公共端依次经电容C1、电容C2、电容C3连接电阻R9与电阻R11的公共端，电容C1与电容C2的公共端连接电压跟随器U3的输出端，电容C2与电容C3的公共端连接电压跟随器U4的输出端。可选的，所述AD转换芯片为ADS553芯片。可选的，所述整形滤波电路还包括电容C4以及电容C5，电阻R10与电压跟随器U3的公共端经电容C4接地，电阻R11与电压跟随器U4的公共端经电容C5接地。可选的，所述整形滤波电路还包括稳压二极管D1及稳压二极管D2，电阻R10与电压跟随器U3的公共端依次经稳压二极管D1的负极、稳压二极管D1的正极接地，电阻R11与电压跟随器U4的公共端依次经稳压二极管D2的负极、稳压二极管D2的正极接地。本技术的绝缘电阻测试仪用信号采集模块相对于现有技术具有以下有益效果：(1)通过单端转差分电路及差分式AD转换芯片将单端信号转化为差分信号，有力的抑制了电路中的共模干扰，提高了信号采集的精度，有利于降低绝缘电阻测试结果的误差；(2)单端转差分电路输出的双极性信号经差分放大电路放大后对电容C1、C3进行持续的充电，电容C2与后级电路起保持作用，这样电路中的差分信号因电容的平衡作用被充分平衡，可输出稳定平滑的数值，从而达到良好的整流滤波作用。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的绝缘电阻测试仪用信号采集模块的结构框图；图2为本技术的绝缘电阻测试仪用信号采集模块的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施方式，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术的绝缘电阻测试仪用信号采集模块包括单端转差分电路、差分放大电路、整形滤波电路及AD转换芯片。单端转差分电路的输入端连接绝缘电阻测试仪中电阻分压网络的输出端，用于将电阻分压网络的单端输出转化为差分输出，单端转差分电路的输出端依次经差分放大电路、整形滤波电路连接AD转换芯片的模拟信号输入端。具体的，如图2所示，单端转差分电路包括N型MOS管S1、NMOS管S2、NMOS管S3、PMOS管S4、电阻R1、电阻R2、电阻R3及电阻R4，差分放大电路包括运算放大器U1、运算放大器U2、电阻R5、电阻R6及电阻R7，AD转换芯片为差分输入芯片，整形滤波电路包括电压跟随器U3、电压跟随器U4、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、稳压二极管D1及稳压二极管D2。MOS管S1的栅极为单端转差分电路的输入端，连接电阻分压网络的输出端，电源Vcc经电阻R1连接MOS管S2的栅极，电源Vcc还依次经电阻R2、MOS管S2的漏极、MOS管S2的源极、MOS管S1的漏极、MOS管S1的源极接地，电源Vcc还依次经电阻R3、MOS管S3的漏极、MOS管S3的源极、MOS管S4的源极、MOS管S1的漏极、电阻R4接地，MOS管S2漏极与电阻R2的公共端连接MOS管S3的栅极，MOS管S4的栅极接地。MOS管S3漏极与电阻R3的公共端为单端转差分电路的第一输出端，连接运算放大器U1的同相输入端，MOS管S4漏极与电阻R4的公共端为单端转差分电路的第二输出端，连接运算放大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝缘电阻测试仪用信号采集模块，其特征在于，包括单端转差分电路、差分放大电路、整形滤波电路及AD转换芯片；/n所述单端转差分电路的输入端适于连接绝缘电阻测试仪中电阻分压网络的输出端，所述单端转差分电路的输出端依次经所述差分放大电路、所述整形滤波电路连接所述AD转换芯片的模拟信号输入端。/n

【技术特征摘要】
1.一种绝缘电阻测试仪用信号采集模块，其特征在于，包括单端转差分电路、差分放大电路、整形滤波电路及AD转换芯片；
所述单端转差分电路的输入端适于连接绝缘电阻测试仪中电阻分压网络的输出端，所述单端转差分电路的输出端依次经所述差分放大电路、所述整形滤波电路连接所述AD转换芯片的模拟信号输入端。


2.如权利要求1所述的绝缘电阻测试仪用信号采集模块，其特征在于，所述单端转差分电路包括N型MOS管S1、NMOS管S2、NMOS管S3、PMOS管S4、电阻R1、电阻R2、电阻R3及电阻R4；
MOS管S1的栅极适于连接所述电阻分压网络的输出端，电源Vcc经电阻R1连接MOS管S2的栅极，电源Vcc还依次经电阻R2、MOS管S2的漏极、MOS管S2的源极、MOS管S1的漏极、MOS管S1的源极接地；
电源Vcc还依次经电阻R3、MOS管S3的漏极、MOS管S3的源极、MOS管S4的源极、MOS管S1的漏极、电阻R4接地，MOS管S2漏极与电阻R2的公共端连接MOS管S3的栅极，MOS管S4的栅极接地，MOS管S3漏极与电阻R3的公共端以及MOS管S4漏极与电阻R4的公共端分别连接所述差分放大电路的两输入端。


3.如权利要求1所述的绝缘电阻测试仪用信号采集模块，其特征在于，所述差分放大电路包括运算放大器U1、运算放大器U2、电阻R5、电阻R6及电阻R7；
所述单端转差分电路的第一输出端连接运算放大器U1的同相输入端，所述单端转差分电路的第二输出端连接运算放大器U2的同相输入端，运算放大器U1的反相输入端经电阻R5连接运算放大器U2的反相输入端，运算放大器U1反相输入端与电阻R5的公共端经电阻R6连接运算放大器U1的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨棉胜，
申请(专利权)人：武汉海山电子仪器公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42