一種高精度電壓電流采樣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高精度電壓電流采樣系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電壓采樣模塊、電流采樣模塊、處理模塊以及供電模塊；所述電壓采樣模塊、電流采樣模塊以及供電模塊分別與所述處理模塊相連；其中，所述處理模塊包括STC12C5A16S2單片機(jī)；本申請(qǐng)?zhí)峁┑母呔入妷弘娏鞑蓸酉到y(tǒng)，采用STC12C5A16S2單片機(jī)作為處理器，其擁有較高的轉(zhuǎn)換效率和較快的轉(zhuǎn)換速度，采用TPS5430作為主芯片的供電模塊可以保證STC12C5A16S2單片機(jī)在5V至20V之間的不同電壓輸入下,仍能正常工作。另外采用MCP6022芯片作為電壓采樣模塊和電流采樣模塊的主芯片，保證了采樣的電壓和電流有具有一定的精度和穩(wěn)定性。實(shí)現(xiàn)了精度高、穩(wěn)定性高、測(cè)量快速等特點(diǎn)，并可根據(jù)用戶的需求選擇不同的顯示方式。
【專利說明】
-種高精度電壓電流采樣系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電壓電流采用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種可W直接監(jiān)測(cè)正在運(yùn)行 中的電器或者某個(gè)電路節(jié)點(diǎn)的電壓電流值，確保正在運(yùn)行的電壓和電流處于正常的范圍之 內(nèi)的高精度電壓電流采樣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中的直流電壓電流采樣系統(tǒng)一般都是基于簡(jiǎn)單的歐姆定律。即電壓是直 接并聯(lián)在待測(cè)電路的兩端，測(cè)出工作電壓；電流則是通過測(cè)量流過確定電阻元件端的電壓， 從而確定對(duì)應(yīng)的電流。最后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，在LCD屏上直接顯示。但 是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路存在一些不足之處:一是不考慮電壓電流的突變，如果要采樣一個(gè)電壓 電流時(shí)刻變化的電器或者電路節(jié)點(diǎn)，將可能會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，從而造成誤差;二是缺少 對(duì)轉(zhuǎn)換速度的要求，部分A/D轉(zhuǎn)換忍片工作速度較慢，工作效率低下;Ξ是顯示方式單一，通 常只是在LCD屏上顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)，缺少其他顯示方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種高精度電壓電流采樣系統(tǒng)。
[0004] 本發(fā)明提供了如下方案：
[0005] -種高精度電壓電流采樣系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電壓采樣模塊、電流采樣模塊、處理模 塊W及供電模塊;所述電壓采樣模塊、電流采樣模塊W及供電模塊分別與所述處理模塊相 連；
[0006] 其中，所述處理模塊包括STC12C5A16S2單片機(jī);所述電流采樣模塊包括第一阻抗 單元;所述電壓采樣模塊包括第二阻抗單元;所述供電模塊包括直流電壓轉(zhuǎn)換單元；
[0007] 所述第一阻抗單元W及所述第二阻抗單元均用于確保輸入所述STC12C5A16S2單 片機(jī)的采樣電壓在0~5伏之間；所述直流電壓轉(zhuǎn)換單元用于確保提供給所述STC12C5A16S2 單片機(jī)的工作電壓為穩(wěn)定的5伏電壓。
[000引優(yōu)選的：所述第一阻抗單元包括相互串聯(lián)的第一電阻元件W及第二電阻元件;所 述第二阻抗單元包括相互串聯(lián)的第Ξ電阻元件W及第四電阻元件。
[0009] 優(yōu)選的:所述第一電阻元件W及所述第二電阻元件的電阻值與待采樣電路的電流 數(shù)值相關(guān);所述第Ξ電阻元件W及所述第四電阻元件的電阻值與待采樣電路的電壓范圍相 關(guān)。
[0010] 優(yōu)選的：所述第二電阻元件串聯(lián)有運(yùn)放差分放大電路，所述第四電阻元件串聯(lián)有 軌對(duì)軌運(yùn)算放大電路;所述軌對(duì)軌運(yùn)算放大電路W及所述運(yùn)放差分放大電路分別與所述 STC12C5A16S2單片機(jī)相連。
[0011] 優(yōu)選的：所述軌對(duì)軌運(yùn)算放大電路W及所述運(yùn)放差分放大電路共同集成于同一 MCP6022忍片中。
[0012] 優(yōu)選的：所述直流電壓轉(zhuǎn)換單元包括依次相連的TPS5430忍片、反饋電路W及無源 濾波電路;所述無源濾波電路與所述STC12C5A16S2單片機(jī)相連。
[0013] 優(yōu)選的:所述無源濾波電路為L(zhǎng)C濾波電路。
[0014] 優(yōu)選的：還包括與所述STC12C5A16S2單片機(jī)相連的顯示模塊;所述顯示模塊用于 顯示所述STC12C5A16S2單片機(jī)的傳輸信號(hào)引腳通過通信協(xié)議傳輸電壓和/或電流采樣數(shù) 據(jù)。
[0015] 優(yōu)選的:所述顯示模塊包括LCD顯示器。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開了 W下技術(shù)效果：
[0017] 通過本發(fā)明，可W實(shí)現(xiàn)一種高精度電壓電流采樣系統(tǒng)，在一種實(shí)現(xiàn)方式下，該系統(tǒng) 可W包括電壓采樣模塊、電流采樣模塊、處理模塊W及供電模塊;所述電壓采樣模塊、電流 采樣模塊W及供電模塊分別與所述處理模塊相連;其中，所述處理模塊包括STC12C5A16S2 單片機(jī);所述電流采樣模塊包括第一阻抗單元;所述電壓采樣模塊包括第二阻抗單元;所 述供電模塊包括直流電壓轉(zhuǎn)換單元;所述第一阻抗單元W及所述第二阻抗單元均用于確保 輸入所述STC12C5A16S2單片機(jī)的采樣電壓在0~5伏之間；所述直流電壓轉(zhuǎn)換單元用于確保 提供給所述STC12C5A16S2單片機(jī)的工作電壓為穩(wěn)定的5伏電壓。本申請(qǐng)?zhí)峁┑母呔入妷?電流采樣系統(tǒng)，采用STC12C5A16S2單片機(jī)作為處理器，其擁有較高的轉(zhuǎn)換效率和較快的轉(zhuǎn) 換速度，采用TPS5430作為主忍片的供電模塊可W保證STC12C5A16S2單片機(jī)在5V至20V之間 的不同電壓輸入下，仍能正常工作。另外采用MCP6022忍片作為電壓采樣模塊和電流采樣模 塊的主忍片，保證了采樣的電壓和電流有具有一定的精度和穩(wěn)定性。實(shí)現(xiàn)了精度高、穩(wěn)定性 高、測(cè)量快速等特點(diǎn)，并可根據(jù)用戶的需求選擇不同的顯示方式。
[0018] 當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到W上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0019] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所 需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施 例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根據(jù)運(yùn)些附圖獲 得其他的附圖。
[0020] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高精度電壓電流采樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0021] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高精度電壓電流采樣系統(tǒng)的電路原理圖；
[0022] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的供電模塊電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的 范圍。
[0024] 實(shí)施例
[0025] 參見圖1、圖2,為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高精度電壓電流采樣系統(tǒng)，如圖1、圖2 所示，該系統(tǒng)包括電壓采樣模塊、電流采樣模塊、處理模塊W及供電模塊;所述電壓采樣模 塊、電流采樣模塊W及供電模塊分別與所述處理模塊相連；其中，所述處理模塊包括 STC12C5A16S2單片機(jī);所述電流采樣模塊包括第一阻抗單元;所述電壓采樣模塊包括第二 阻抗單元;所述供電模塊包括直流電壓轉(zhuǎn)換單元;所述供電模塊包括直流電壓轉(zhuǎn)換單元;所 述第一阻抗單元W及所述第二阻抗單元均用于確保輸入所述STC12C5A16S2單片機(jī)的采樣 電壓在0~5伏之間；所述直流電壓轉(zhuǎn)換單元用于確保提供給所述STC12C5A16S2單片機(jī)的工 作電壓為穩(wěn)定的5伏電壓。在實(shí)際應(yīng)用中，所述第一阻抗單元包括相互串聯(lián)的第一電阻元件 R1W及第二電阻元件R2;所述第二阻抗單元包括相互串聯(lián)的第Ξ電阻元件R3W及第四電阻 元件R4。進(jìn)一步的，所述第一電阻元件R1W及第二電阻元件R2的電阻值與待采樣電路的電 流數(shù)值相關(guān);所述第Ξ電阻元件R3W及第四電阻元件R4的電阻值與待采樣電路的電壓范圍 相關(guān)。再進(jìn)一步的，所述第二電阻元件R2串聯(lián)有運(yùn)放差分放大電路，所述第四電阻元件R4串 聯(lián)有軌對(duì)軌運(yùn)算放大電路;所述軌對(duì)軌運(yùn)算放大電路W及所述運(yùn)放差分放大電路分別與所 述STC12C5A16S2單片機(jī)相連。為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化該裝置的電路結(jié)構(gòu)，所述軌對(duì)軌運(yùn)算放大電 路W及所述運(yùn)放差分放大電路可W共同集成于同一 MCP6022忍片中。
[0026] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供的系統(tǒng)，具有高精度和高穩(wěn)定性的電壓采樣電路和電流采樣電 路對(duì)相應(yīng)的電器或者電路節(jié)點(diǎn)進(jìn)行采樣，并將采樣結(jié)果輸入到STC12C5A16S2單片機(jī)，進(jìn)行 較快速度的A/D轉(zhuǎn)換，并將輸出結(jié)果根據(jù)用戶的選擇進(jìn)行顯示。STC12巧A16S2單片機(jī)是一代 新型單片機(jī)。運(yùn)種新一代的51單片機(jī)具有高速度，抗干擾能力較強(qiáng)，功率損耗較低等優(yōu)點(diǎn)。 其程序代碼能完全兼容原始51單片機(jī)，但速度能快至8倍到12倍之間。同時(shí)擁有2路PWM波形 控制引腳W及八路高速十位數(shù)模轉(zhuǎn)換通道(25萬次/秒），同時(shí)它還針對(duì)控制電機(jī)時(shí)可能產(chǎn) 生強(qiáng)干擾的情況，對(duì)單片機(jī)做出了一定抗干擾的測(cè)試。保證了單片機(jī)能在較強(qiáng)的干擾下也 能有比較好的表現(xiàn)。本發(fā)明主要有用到的端口有41腳的VCC端口，17腳的GND端口，40腳的 P1.0和39腳的P1.1的A/D轉(zhuǎn)換端口。新型單片機(jī)STC12C5A16S2的A/D轉(zhuǎn)換器由多部分構(gòu)成。 模擬信號(hào)先是通過由CHS0/CHS1/CHS2來選擇的模擬輸入信號(hào)通道的ADC多路選擇開關(guān)，接 著輸入的電壓通過一個(gè)比較器，再輸入到一個(gè)逐次比較寄存器中，得到的結(jié)果再送入轉(zhuǎn)化 結(jié)果寄存器中。運(yùn)些寄存器都是由AD_C0NTR寄存器來控制的。運(yùn)其中具體的工作流程如下： ADC0到7的模擬量輸入模擬多路復(fù)用器，送至比較器。數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器化AC)轉(zhuǎn)換成模擬輸 入和逐次比較的比較結(jié)果將被保存到模擬比較器比較，由逐次逼近寄存器的輸出轉(zhuǎn)換結(jié) 果。經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的結(jié)果保存到ADC的轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器ADC_RES和ADC_RESL，設(shè)置ADC控 制端的A/D轉(zhuǎn)換器的寄存器ADC_C0NTR標(biāo)志ADC_FLAG，查詢或發(fā)出中斷應(yīng)用程序。模擬通道 選擇控制控制寄存器ADC_C0NTR CHS2至CHS0由ADC決定。設(shè)置在ADC控制寄存器ASC_P0WER 的位，ADC的轉(zhuǎn)換速度由ADC的控制寄存器的SP邸D1和SP邸DO確定的。在使用之前應(yīng)該給ADC 電源。本申請(qǐng)實(shí)施例還可W包括與所述STC12C5A16S2單片機(jī)相連的顯示模塊;所述顯示模 塊用于顯示所述STC12C5A16S2單片機(jī)的傳輸信號(hào)引腳通過通信協(xié)議傳輸電壓和/或電流采 樣數(shù)據(jù)。進(jìn)一步的，所述顯示模塊包括LCD顯示器。
[0027] AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果：
[002引
[0029]即輸入電壓除W5V得出的結(jié)果乘W1024,再將得數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制表示，其中高八 位存放在ADC_RES中，低兩位存放在ADC_RE化中。最后將存在ADC寄存器中的數(shù)據(jù)根據(jù)用戶 的選擇，通過LCD屏幕或者PC機(jī)接收程序顯示，體現(xiàn)了顯示的多樣性。
[0030] 在具體制作時(shí)，該電流采樣模塊電路原理可W是將阻值為500 Ω電阻R1和阻值為 10 Ω的電阻R2進(jìn)行串聯(lián)，可W根據(jù)不同的電路電流數(shù)值，決定串聯(lián)電路的數(shù)值。本申請(qǐng)實(shí)施 例采用500 Ω和10 Ω的電阻。測(cè)量10 Ω電阻兩端的電壓，此時(shí)測(cè)量的電壓應(yīng)該是所要采樣電 流的10倍。同樣的，為了采樣電流的穩(wěn)定性，將輸出電壓接入一個(gè)運(yùn)放差分放大電路，根據(jù) 差分運(yùn)算放大電路的計(jì)算公式，本電路的放大倍數(shù)是1倍，如果要選擇不同的放大倍數(shù)，可 W選擇不同的電阻即可。該壓采樣模塊可W將阻值為15ΚΩ的電阻R3和阻值為3ΚΩ的大電 阻R4進(jìn)行串聯(lián)實(shí)現(xiàn)分壓，將電壓控制在0-5V之間。可W根據(jù)不同的電路電壓范圍，決定分壓 電阻的數(shù)值。本申請(qǐng)實(shí)施例采用15ΚΩ和3ΚΩ的電阻。但是實(shí)踐中輸出電壓不一定嚴(yán)格與分 壓電阻成比例，原因在于存在可能的電壓波動(dòng)，造成輸出結(jié)果不穩(wěn)定。所W應(yīng)將輸出的電壓 通過一個(gè)軌對(duì)軌的高精度運(yùn)算放大器，根據(jù)伴隨電路的原理，保證輸出電壓的穩(wěn)定?？蒞想 到的是，電壓采樣模塊和電流采樣模塊并聯(lián)，可W共同使用同一個(gè)MCP6022忍片里面的不同 的運(yùn)算放大器。
[0031] 在具體設(shè)計(jì)該供電模塊時(shí)，如圖3所示，所述直流電壓轉(zhuǎn)換單元包括依次相連的 TPS5430忍片、反饋電路W及無源濾波電路;所述無源濾波電路與所述STC12C5A16S2單片機(jī) 相連。進(jìn)一步的，所述無源濾波電路為L(zhǎng)C濾波電路。該供電模塊采用TPS5430作為主忍片;從 TPS5430的VSNS引腳輸出固定的電壓值，該引腳和外置的反饋電路連接，通過反饋電路將電 壓放大到5V。反饋電路的輸出端通過LC低通濾波電路，濾去紋波，保證輸出電壓的穩(wěn)定性。 所W該供電模塊可W提供穩(wěn)定的5V直流電壓輸出，保證單片機(jī)的正常工作。TPS5430作為 DC/DC穩(wěn)壓器系列的一員，是一個(gè)高輸出電流的PWM轉(zhuǎn)換器，集成了低電阻高側(cè)N溝道 M0SFET。在基板上在列出的功能包括一個(gè)高效的電壓誤差放大器，提供了嚴(yán)格的電壓調(diào)節(jié) 精度瞬態(tài)條件下，欠壓鎖定電路，W防止誤啟動(dòng)，直到輸入電壓達(dá)到內(nèi)部設(shè)置的5.5V慢啟動(dòng) 電路限制浪涌電流和電壓前饋電路，W改善瞬態(tài)響應(yīng)。使用ΕΝΑ引腳關(guān)斷電源電流降低至典 型的1祉Α。其他功能還包括一個(gè)高電平有效使能，過流限制，過壓保護(hù)和熱關(guān)斷。為了降低 設(shè)計(jì)復(fù)雜性和外部元件數(shù)量，TPS5430使用反饋回路進(jìn)行內(nèi)部補(bǔ)償。TPS5430可W調(diào)節(jié)多種 電源，包括24V總線。TPS5430器件有熱增強(qiáng)型，一般為8腳貼片封裝。同時(shí)ΤΙ提供評(píng)估模塊W 幫助快速實(shí)現(xiàn)高性能電源設(shè)計(jì)，W及滿足嚴(yán)格的設(shè)備開發(fā)周期。該供電模塊的輸入電壓的 范圍，因?yàn)楸緦?shí)施例提供的方式所采用的鉛蓄電池的輸出電壓為6V，但是為了制作出來的 電路板能夠有比較廣泛的應(yīng)用性，可W將輸入電壓的范圍可W調(diào)整的的較寬一點(diǎn)，所W可 W設(shè)定輸入電壓的范圍為5V-22V。輸出電壓，本申請(qǐng)實(shí)施例的輸出電壓即為5V。輸入電壓紋 波，輸出電壓紋波，由于本申實(shí)施例的電路主要用于DC/D邱華壓，所W可W設(shè)計(jì)一個(gè)較小的 紋波，即40mV。輸出額定電流，為1Α。輸入電容，TPS5430作為DC/D邱華壓電路的主忍片，它的 輸入電容Cin必須需要一個(gè)較大的去禪電容。電容的具體的值取決于我們的設(shè)計(jì)要求，一般 是取lOuF。若沒有運(yùn)么大的電容，也可W用一個(gè)較小的電容替代，但是要滿足濾波的功能。
[0032] 輸出電感，輸出電感是為了將輸出電壓的紋波濾掉。因?yàn)門PS5430內(nèi)部有一個(gè)補(bǔ)償 電路，所W我們選擇的輸出電感決定輸出電流，而且輸出電感所能耐受的電流必須大于輸 出電流的最大值。因此我們選擇47uH的電感作為輸出電感。
[0033] 輸出電容，輸出電容和和輸出電感合起來構(gòu)成LC濾波電路，將輸出電壓的紋波濾 掉，W保證輸出電壓的穩(wěn)定性。我們可W選定LC濾波電路的頻率，從而就可W確定輸出電容 Cout的值。
[0034]
[0035] 由上述公式可知，若濾波電路的頻率取為8.45KHz，則輸出電容Cout = 150uF。
[0036] 自舉電容，每一個(gè)TPS54331電路都要求設(shè)計(jì)一個(gè)自舉電容，自舉電容是連接在PH 弓側(cè)和BOOT引腳之間的一個(gè)電容，自舉電容的值必須為O.OluF的高品質(zhì)的陶瓷型電容。
[0037] 所 W可 W取Rfbt 為10K，Rf化為 3.24K。
[0038] 蓄流二極管:PH和地之間必須接一個(gè)蓄流二極管，蓄流二極管是一個(gè)快回復(fù)肖基 特二極管。該二極管的選擇條件是必須滿足電路的最大低壓的耐壓條件，其反向電壓必須 高于在K1引腳所能產(chǎn)生的最大電壓。因此運(yùn)個(gè)蓄流二極管我們可W選擇Ti公司生產(chǎn)的型號(hào) 為B140-13-F的耐壓為40V，工作電流為1A的二極管。
[0039] R扎t和R扎b阻值的確定，TPS54331的輸出電阻是可調(diào)的。輸出比較電壓化ef為 1.221V，為了保證輸出電壓是5V，我們可W先設(shè)定Rfbt為10K。
[0040]
[0041 ]總之，本申請(qǐng)?zhí)峁┑母呔入妷弘娏鞑蓸酉到y(tǒng)，采用STC12C5A16S2單片機(jī)作為處 理器，其擁有較高的轉(zhuǎn)換效率和較快的轉(zhuǎn)換速度，采用TPS5430作為主忍片的供電模塊可W 保證STC12C5A16S2單片機(jī)在5V至20V之間的不同電壓輸入下，仍能正常工作。另外采用 MCP6022忍片作為電壓采樣模塊和電流采樣模塊的主忍片，保證了采樣的電壓和電流有具 有一定的精度和穩(wěn)定性。實(shí)現(xiàn)了精度高、穩(wěn)定性高、測(cè)量快速等特點(diǎn)，并可根據(jù)用戶的需求 選擇不同的顯示方式。
[0042] 需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí) 體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示運(yùn)些實(shí)體或操作之間存 在任何運(yùn)種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵蓋 非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要 素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為運(yùn)種過程、方法、物品或者設(shè)備 所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個(gè)……"限定的要素，并不排除在 包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0043] W上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍 內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高精度電壓電流采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括電壓采樣模塊、電流采樣 模塊、處理模塊以及供電模塊;所述電壓采樣模塊、電流采樣模塊以及供電模塊分別與所述 處理模塊相連； 其中，所述處理模塊包括STC12C5A16S2單片機(jī);所述電流采樣模塊包括第一阻抗單元； 所述電壓采樣模塊包括第二阻抗單元;所述供電模塊包括直流電壓轉(zhuǎn)換單元； 所述第一阻抗單元以及所述第二阻抗單元均用于確保輸入所述STC12C5A16S2單片機(jī) 的采樣電壓在〇~5伏之間;所述直流電壓轉(zhuǎn)換單元用于確保提供給所述STC12C5A16S2單片 機(jī)的工作電壓為穩(wěn)定的5伏電壓。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一阻抗單元包括相互串聯(lián)的第一電 阻元件以及第二電阻元件;所述第二阻抗單元包括相互串聯(lián)的第三電阻元件以及第四電阻 元件。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電阻元件以及所述第二電阻元件 的電阻值與待采樣電路的電流數(shù)值相關(guān);所述第三電阻元件以及所述第四電阻元件的電阻 值與待采樣電路的電壓范圍相關(guān)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二電阻元件串聯(lián)有運(yùn)放差分放大電 路，所述第四電阻元件串聯(lián)有軌對(duì)軌運(yùn)算放大電路;所述軌對(duì)軌運(yùn)算放大電路以及所述運(yùn) 放差分放大電路分別與所述STC12C5A16S2單片機(jī)相連。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述軌對(duì)軌運(yùn)算放大電路以及所述運(yùn)放差 分放大電路共同集成于同一 MCP6022芯片中。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述直流電壓轉(zhuǎn)換單元包括依次相連的 TPS5430芯片、反饋電路以及無源濾波電路;所述無源濾波電路與所述STC12C5A16S2單片機(jī) 相連。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無源濾波電路為L(zhǎng)C濾波電路。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述STC12C5A16S2 單片機(jī)相連的顯示模塊;所述顯示模塊用于顯示所述STC12C5A16S2單片機(jī)的傳輸信號(hào)引腳 通過通信協(xié)議傳輸電壓和/或電流采樣數(shù)據(jù)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示模塊包括LCD顯示器。
【文檔編號(hào)】G01R19/25GK106066422SQ201610688041
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年8月18日
【發(fā)明人】金華, 金晉, 李麗華
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民公安大學(xué)