本技术涉及一种校准电压测量设备用标准源发生装置,属于校准装置。
背景技术:
1、目前,在生产车间使用的电压测量设备一般都需要隔段时间使用更高精度的电压标准源进行校准,对与标准源偏差大的进行维修,以保证电压测量设备的精准度,维持工作的正常运行,目前的电压标准源一般精度不够高,导致输出的电压值不够精准,严重影响电压测量设备的校准工作。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处,提供一种校准电压测量设备用电压标准源发生装置,采用先进的控制方式和关键元器件,在量程范围内可实现连续的电压输出,也可定值输出,输出数值更加精准,操作更加便捷实用。
2、本实用新型的技术方案是这样实现的:一种校准电压测量设备用标准源发生装置,包括主控单元、dds信号发生单元、功率放大单元、电压基准单元、电压变换单元、稳压单元和电压取样单元,主控单元包括集成电路u1,集成电路u1为单片机,单片机的型号为w77e516a40dl,集成电路u1连接有集成电路u32,集成电路u32的型号为max813。
3、作为上述技术方案的进一步改进:
4、所述集成电路u1的9脚接集成电路u32的7脚,集成电路u32的1脚接8脚,集成电路u32的2脚接vcc,集成电路u32的3脚接地,集成电路u32的4脚经电阻r49接vcc,集成电路u32的4脚经电阻r50接地,集成电路u32的5脚接集成电路u1的13脚;
5、集成电路u1的31脚经电阻r38接vcc,集成电路u1的20脚接地,集成电路u1的19脚经晶振y1接集成电路u1的18脚,集成电路u1的19脚经电容c53接地,集成电路u1的18脚经电容c52接地,集成电路u1的9脚接集成电路u7e,集成电路u7e的型号为mc54hc14aj,集成电路u7e接dds信号发生单元,集成电路u1的32-39脚接rp1的2-9脚,rp1为排阻。
6、所述dds信号发生单元包括存储器u12,存储器u12的型号为m27c4002,存储器u12的21脚接集成电路u7的9脚,集成电路u7的型号为74hc4040,存储器u12的22脚接集成电路u7的7脚,存储器u12的23脚接集成电路u7的6脚,存储器u12的24脚接集成电路u7的5脚,存储器u12的25脚接集成电路u7的3脚,存储器u12的26脚接集成电路u7的2脚,存储器u12的27脚接集成电路u7的4脚,存储器u12的28脚接集成电路u7的13脚,存储器u12的29脚接集成电路u7的12脚,存储器u12的31脚接集成电路u7的14脚,存储器u12的32脚接集成电路u7的15脚,存储器u12的33脚接集成电路u7的1脚,存储器u12的34脚接集成电路u4的9脚,集成电路u4的型号为74hc4040,存储器u12的35脚接集成电路u4的7脚,存储器u12的36脚接集成电路u8b的6脚,集成电路u8b的4脚接集成电路u4的6脚,集成电路u8b的5脚接集成电路u1的22脚,存储器u12的37脚接集成电路u8c的8脚,集成电路u8c的9脚接集成电路u4的5脚,集成电路u8c的10脚接集成电路u1的23脚,集成电路u7的1脚接集成电路u4的10脚,集成电路u7的11脚接集成电路u4的11脚;
7、存储器u12的19脚接da转换芯片u15的15脚,da转换芯片u15的型号为ad7945,da转换芯片u15的1脚接运算放大器u18的2脚,运算放大器u18的型号为mc1741cd,da转换芯片u15的20脚经电阻r9、电容c8接da转换芯片u15的1脚,da转换芯片u15的20脚经电阻r9接运算放大器u18的6脚,运算放大器u18的6脚经电阻r16接运算放大器u22的2脚,da转换芯片u15的19脚经电阻r15接运算放大器u22的2脚;运算放大器u22的型号为mc1741cd,运算放大器u22的2脚经并联的电容c28和电阻r20接运算放大器u22的6脚,运算放大器u22的6脚接功率放大单元。
8、所述功率放大单元包括电容ac7,电容ac7的一端接运算放大器u22的6脚,电容ac7的另一端接三极管aq1的基极,三极管aq1的集电极分别接电阻ar3的一端和电容ac3的一端,电阻ar3的另一端接vcc,电容ac3的另一端经电阻ar6分别接三极管aq2的集电极、三极管aq4的基极和电阻ar8的一端,电阻ar8的另一端接vcc,三极管aq2的基极经电阻电阻ar10接地,三极管aq2的发射极经电阻ar9接滑动变阻器ar27,滑动变阻器ar27的另一端经电阻ar4接三极管aq1的发射极,滑动变阻器ar27的滑动端接电阻ar5的一端,电阻ar5的另一端经电容ac2接地,电阻ar5的另一端经二极管ad1接地,电阻ar5的另一端经串联的电阻ar7和电容ac8接地;
9、三极管aq4的发射极接电阻ar11的一端,电阻ar11的另一端经电阻ar13接vcc,电阻ar11的另一端经电阻ar14接三极管aq5的发射极,三极管aq5的基极接三极管aq1的集电极,三极管aq5的集电极接三极管aq3的基极,三极管aq5的集电极经串联的电阻ar28和电容ac10分别接电阻ar19的一端、电阻ar18的一端和电阻ar20的一端,电阻ar19的另一端经电容ac4接三极管aq1的基极,电阻ar18的另一端接三极管aq1的基极,电阻ar20的另一端经电阻ar17接三极管aq1的基极,电阻ar20的另一端经电容ac9接地;三极管aq5的集电极接电阻ar15的一端,电阻ar15的另一端分别接二极管ad2的一端和电阻ar16的一端,二极管ad2的另一端经串联的二极管ad3和电阻ar21接三极管aq3的发射极,三极管aq3的集电极经电容ac5接三极管aq3的基极,三极管aq3的集电极接三极管aq7的基极,电阻ar16的另一端接二极管ad4的一端,二极管ad4的另一端接-vcc,二极管ad4的另一端经电阻ar26接三极管aq7的集电极;
10、三极管aq7的基极接二极管ad7的一端,二极管ad7的另一端分别接二极管ad6的一端、二极管ad8的一端和二极管ad11的一端,二极管ad6的另一端经二极管ad5接三极管aq6的基极,二极管ad8的另一端分别接二极管ad11的另一端、电阻ar24的一端和电阻ar25的一端,电阻ar24的另一端接三极管aq6的发射极,电阻ar25的另一端接三极管aq7的发射极,三极管aq6的集电极经电容ac6接三极管aq6的基极,三极管aq6的集电极经串联的电阻ar22和电阻ar23接三极管aq6的基极。
11、所述二极管ad11的另一端接电压变换单元5,电压变换单元5包括变压器t1,变压器t1的一脚接二极管ad11的另一端,变压器t1的2脚接地,变压器t1的4脚接继电器ry5的2脚和7脚,继电器ry5的型号为hrm1h-s-dc12v,继电器ry5的1脚接+12v,变压器t1的5脚接继电器ry1的2脚和7脚,继电器ry1的型号为ds2y-s-dc12v,继电器ry1的1脚接+12v,继电器ry1的8脚接2v;变压器t1的6脚接继电器ry2的2脚和7脚,继电器ry2的型号为ds2y-s-dc12v,继电器ry2的1脚接+12v,继电器ry2的8脚接20v;变压器t1的7脚接继电器ry3的2脚和7脚,继电器ry3的型号为hrm1h-s-dc12v,继电器ry3的1脚接+12v,继电器ry3的8脚接200v;变压器t1的8脚接继电器ry4的2脚和7脚,继电器ry4的型号为hrm1h-s-dc12v,继电器ry4的1脚接+12v,继电器ry4的8脚接1000v。
12、所述继电器ry1的4脚分别与继电器ry1的5脚、继电器ry2的4脚、继电器ry2的5脚、继电器ry3的4脚、继电器ry3的5脚、继电器ry4的4脚、继电器ry4的5脚,继电器ry1的4脚接继电器ry6的2脚和7脚,继电器ry6的型号为hrm1h-s-dc12v,继电器ry6接电压取样单元,电压取样单元包括二极管vd1和二极管vd3,继电器ry6的5脚分别接二极管vd1的正极和二极管vd3的负极,二极管vd1的负极分别接二极管vd2的负极和电容vc1的一端,二极管vd2的正极分别接二极管vd4的负极和继电器ry5的5脚,二极管vd4的正极分别接二极管vd3的正极和电容vc1的另一端,电容vc1的另一端分别接继电器ry5的3脚和电压输出负端v-。
13、所述继电器ry6的4脚接5脚,继电器ry6的3脚接6脚,继电器ry6的3脚接继电器ry7的3脚和6脚,继电器ry7的型号为hrm1h-s-dc12v,继电器ry7的1脚接+12v,继电器ry7的2脚接7脚,继电器ry7的2脚接继电器ry8的2脚和7脚,继电器ry8的型号为hrm1h-s-dc12v,继电器ry8的2脚和7脚接电压输出正端v+,继电器ry8的8脚接1000v;
14、继电器ry8的3脚和6脚连接后连接继电器ry9的2脚和7脚,继电器ry9的型号为hrm1h-s-dc12v,继电器ry9的1脚接+12v,继电器ry9的8脚接200v,继电器ry9的3脚和6脚连接后连接继电器ry10的2脚和7脚,继电器ry10的型号为ds2y-s-dc12v,继电器ry10的1脚接+12v,继电器ry10的8脚接20v,继电器ry10的3脚和6脚连接后连接继电器ry11的2脚和7脚,继电器ry11的型号为ds2y-s-dc12v,继电器ry11的1脚接+12v,继电器ry11的8脚接2v。
15、所述继电器ry9的4脚和5脚连接后分别接电阻rv1的一端和电阻rv2的一端,电阻rv1的另一端接电压输出正端v+,电阻rv2的另一端分别接继电器ry10的4脚、5脚和电阻rv3的一端,电阻rv3的另一端分别接继电器ry10的3脚、6脚和电阻rv4的一端,电阻rv4的另一端分别接稳压单元和电阻rv5的一端,电阻rv5的另一端接地。
16、所述稳压单元包括运算放大器u3、运算放大器u20、继电器u21和集成电路u17,运算放大器u3的型号为op27,运算放大器u20的型号为ltc1150cj8,继电器u21的型号为ds2y-s-dc12v,集成电路u17的型号为ad637,电阻rv4的另一端经电阻r28接运算放大器u3的3脚,运算放大器u3的2脚经电阻r30接地,运算放大器u3的2脚经串联的电阻r25和电阻r17接运算放大器u3的6脚,运算放大器u3的6脚接继电器u21的7脚,继电器u21的1脚经电阻r18接+15v,继电器u21的5脚经电阻r39接集成电路u17的13脚,继电器u21的4脚接集成电路u17的14脚,继电器u21的4脚经电容c22接集成电路u17的9脚,集成电路u17的9脚经电容c21接集成电路u17的8脚,集成电路u17的9脚分别接电阻r59的一端和电阻r13的一端,电阻r59的另一端接集成电路u17的6脚,电阻r13的另一端分别接集成电路u17的1脚和电容c7的一端,电容c7的另一端接地,集成电路u17的14脚经电容c18接地。
17、所述继电器u21的2脚经电阻r14接运算放大器u20的2脚,运算放大器u20的2脚经电容c17接运算放大器u20的6脚,运算放大器u20的6脚经二极管d2接地,运算放大器u20的6脚经电容c71接地,运算放大器u20的6脚接da转换芯片u15的19脚,运算放大器u20的3脚接电压基准单元;
18、电压基准单元包括运算放大器u29,运算放大器u29的型号为ltc1150cj8,运算放大器u20的3脚接电阻r11的一端,电阻r11的另一端经电容c70接地,电阻r11的另一端经串联的电阻r58和电阻r4接地,运算放大器u20的3脚经串联的电阻r11、电阻r7和电阻r45接运算放大器u29的6脚,运算放大器u29的6脚接运算放大器u29的2脚,运算放大器u29的3脚接集成电路u9的2脚,集成电路u9的型号为ad5781,集成电路u9的16脚接运算放大器u16a的1脚,运算放大器u16a的型号为ltc1151cn8,集成电路u9的17脚接运算放大器u16a的2脚,运算放大器u16a的3脚接地,集成电路u9的3脚接运算放大器u16b的6脚,运算放大器u16b的型号为ltc1151cn8,集成电路u9的4脚接运算放大器u16b的7脚,集成电路u9的5脚接+15v,集成电路u9的7脚接8脚,集成电路u9的7脚经电阻r56接vcc,集成电路u9的9脚、10脚均接vcc,运算放大器u16b的5脚接电阻r3的一端,电阻r3的另一端经电容c1接地,电阻r3的另一端接电阻r2的一端,电阻r2的另一端接集成电路u13,集成电路u13的型号为lm399ah,电阻r2的另一端经电阻r1接+15v。
19、由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本实用新型的优点是:本实用新型采用先进的控制方式和关键元器件,在量程范围内可实现连续的电压输出,也可定值输出,输出数值更加精准,操作更加便捷实用。
20、下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
1.一种校准电压测量设备用标准源发生装置,其特征在于:包括主控单元(1)、dds信号发生单元(2)、功率放大单元(3)、电压基准单元(4)、电压变换单元(5)、稳压单元(6)和电压取样单元(7),主控单元(1)包括集成电路u1,集成电路u1为单片机,单片机的型号为w77e516a40dl,集成电路u1连接有集成电路u32,集成电路u32的型号为max813;
2.根据权利要求1所述的一种校准电压测量设备用标准源发生装置,其特征在于:所述集成电路u1的9脚接集成电路u32的7脚,集成电路u32的1脚接8脚,集成电路u32的2脚接vcc,集成电路u32的3脚接地,集成电路u32的4脚经电阻r49接vcc,集成电路u32的4脚经电阻r50接地,集成电路u32的5脚接集成电路u1的13脚;
3.根据权利要求2所述的一种校准电压测量设备用标准源发生装置,其特征在于:所述存储器u12的21脚接集成电路u7的9脚,集成电路u7的型号为74hc4040,存储器u12的22脚接集成电路u7的7脚,存储器u12的23脚接集成电路u7的6脚,存储器u12的24脚接集成电路u7的5脚,存储器u12的25脚接集成电路u7的3脚,存储器u12的26脚接集成电路u7的2脚,存储器u12的27脚接集成电路u7的4脚,存储器u12的28脚接集成电路u7的13脚,存储器u12的29脚接集成电路u7的12脚,存储器u12的31脚接集成电路u7的14脚,存储器u12的32脚接集成电路u7的15脚,存储器u12的33脚接集成电路u7的1脚,存储器u12的34脚接集成电路u4的9脚,集成电路u4的型号为74hc4040,存储器u12的35脚接集成电路u4的7脚,存储器u12的36脚接集成电路u8b的6脚,集成电路u8b的4脚接集成电路u4的6脚,集成电路u8b的5脚接集成电路u1的22脚,存储器u12的37脚接集成电路u8c的8脚,集成电路u8c的9脚接集成电路u4的5脚,集成电路u8c的10脚接集成电路u1的23脚,集成电路u7的1脚接集成电路u4的10脚,集成电路u7的11脚接集成电路u4的11脚;
4.根据权利要求3所述的一种校准电压测量设备用标准源发生装置,其特征在于:所述二极管ad6的另一端经二极管ad5接三极管aq6的基极,二极管ad8的另一端分别接二极管ad11的另一端、电阻ar24的一端和电阻ar25的一端,电阻ar24的另一端接三极管aq6的发射极,电阻ar25的另一端接三极管aq7的发射极,三极管aq6的集电极经电容ac6接三极管aq6的基极,三极管aq6的集电极经串联的电阻ar22和电阻ar23接三极管aq6的基极。
5.根据权利要求4所述的一种校准电压测量设备用标准源发生装置,其特征在于:所述变压器t1的2脚接地,变压器t1的4脚接继电器ry5的2脚和7脚,继电器ry5的型号为hrm1h-s-dc12v,继电器ry5的1脚接+12v,继电器ry1的1脚接+12v,继电器ry1的8脚接2v;变压器t1的6脚接继电器ry2的2脚和7脚,继电器ry2的型号为ds2y-s-dc12v,继电器ry2的1脚接+12v,继电器ry2的8脚接20v;变压器t1的7脚接继电器ry3的2脚和7脚,继电器ry3的型号为hrm1h-s-dc12v,继电器ry3的1脚接+12v,继电器ry3的8脚接200v;变压器t1的8脚接继电器ry4的2脚和7脚,继电器ry4的型号为hrm1h-s-dc12v,继电器ry4的1脚接+12v,继电器ry4的8脚接1000v。
6.根据权利要求5所述的一种校准电压测量设备用标准源发生装置,其特征在于:所述继电器ry1的4脚分别与继电器ry1的5脚、继电器ry2的4脚、继电器ry2的5脚、继电器ry3的4脚、继电器ry3的5脚、继电器ry4的4脚、继电器ry4的5脚,二极管vd1的负极分别接二极管vd2的负极和电容vc1的一端,二极管vd2的正极分别接二极管vd4的负极和继电器ry5的5脚,二极管vd4的正极分别接二极管vd3的正极和电容vc1的另一端,电容vc1的另一端分别接继电器ry5的3脚和电压输出负端v-。
7.根据权利要求6所述的一种校准电压测量设备用标准源发生装置,其特征在于:所述继电器ry6的4脚接5脚,继电器ry6的3脚接6脚,继电器ry7的型号为hrm1h-s-dc12v,继电器ry7的1脚接+12v,继电器ry7的2脚接7脚,继电器ry8的2脚和7脚接电压输出正端v+,继电器ry8的8脚接1000v;
8.根据权利要求7所述的一种校准电压测量设备用标准源发生装置,其特征在于:所述运算放大器u3的2脚经电阻r30接地,运算放大器u3的2脚经串联的电阻r25和电阻r17接运算放大器u3的6脚,运算放大器u3的6脚接继电器u21的7脚,继电器u21的1脚经电阻r18接+15v,继电器u21的5脚经电阻r39接集成电路u17的13脚,继电器u21的4脚接集成电路u17的14脚,继电器u21的4脚经电容c22接集成电路u17的9脚,集成电路u17的9脚经电容c21接集成电路u17的8脚,集成电路u17的9脚分别接电阻r59的一端和电阻r13的一端,电阻r59的另一端接集成电路u17的6脚,电阻r13的另一端分别接集成电路u17的1脚和电容c7的一端,电容c7的另一端接地,集成电路u17的14脚经电容c18接地。
9.根据权利要求8所述的一种校准电压测量设备用标准源发生装置,其特征在于:所述运算放大器u20的2脚经电容c17接运算放大器u20的6脚,运算放大器u20的6脚经二极管d2接地,运算放大器u20的6脚经电容c71接地,运算放大器u20的6脚接da转换芯片u15的19脚;
