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地磅(páng)過零點檢測精度的提高方法有哪些呢?今天上海鷹衡技術部告訴您:
一、過零比較器的工(gōng)作原理
過零比較器是一種用來檢測輸(shū)入信(xìn)號過零時刻的電路,即將信號與某一設定閥值比較,判(pàn)斷地磅信號距離零點的(de)遠近,從而撲捉信(xìn)號過零點。具體檢測過程是首先地磅傳感器采集電壓電(diàn)流信號,然後將其送入過零比較器中進行比較判斷,最後輸出(chū)同周期的過零脈衝信號。常(cháng)用的過零檢測方法如圖1所示,當輸入信號電壓>0V時,輸出正脈(mò)衝;當輸出電壓<0V時,輸出負脈衝,通過檢測輸出脈衝的跳變,即可檢測(cè)出輸入信號的電壓過零點;而輸出脈衝的上(shàng)升沿和下降沿則分別(bié)反映了信號電壓的上升過零點和下降過(guò)零點。
二、傳(chuán)統電壓過零(líng)點檢測電路存在的問題
根據上述過零檢測的原理,傳統的過零檢測電路如圖2所示,由於(yú)電網電壓波動,噪聲等(děng)因素,導致多過零現象和實際基波零點和(hé)提取(qǔ)的(de)零點(diǎn)誤差較大,電路中的(de)運算放(fàng)大器產(chǎn)生了主要影響因素。
1.運放(fàng)構成過零比較器存在(zài)相位誤差
運放具有價格低廉的優勢,但是由運放構成的(de)過零比較器存在著相位誤差,為減小(xiǎo)相位誤差,可以對輸入信(xìn)號進行放大,其中因放大造(zào)成的波峰,波穀(gǔ)失真(zhēn)對於過(guò)零檢測(cè)不構成(chéng)影響。
2.運(yùn)放自身穩定性
溫度漂移,輸入失調等影響運放性能穩定(dìng)的因素也會造成過零點檢測精度(dù)下降,此時(shí)選擇運(yùn)放時還應考慮到高速轉換速率。
三、方案的提出
出於經濟簡單的角度考慮,采用了運放構(gòu)成兩次放大,再進(jìn)行比較。圖3所示為改進的過零(líng)檢測電路。
1.限(xiàn)幅電路
由電阻R2二極管D1 D2組成,限幅電路所起的作用有兩個方麵:一是保護作用,防止因差模電壓過大而損壞運放;二是減(jiǎn)小輸入電壓使正負(fù)電源電壓在有限的供電(diàn)範圍內輸出電壓(yā)均不會失真,這裏,信號頂部和底部被截不影響過零點的檢測。
2.兩組運放放大電(diàn)路
使用LF353運算放大器進行信號的兩極放大,每級放大倍數約為100,即進行了(le)10000倍放大,LF353具有增(zēng)益高,共模抑(yì)製比高,工作穩定,補償簡單等特點。如圖 4所示。
3.專用過零比較電路
LM311組成(chéng)的過零比較電路如圖3所示,放大電路的輸出送入過零比較器中。在過零檢測中,判斷過零的閥值取得越小(xiǎo),則(zé)過(guò)零線號產(chǎn)生的時(shí)刻(kè)與過零點越吻合(hé)。
四、仿真結果
通過MULTISIM仿真(zhēn)得到圖5所示的仿(fǎng)真結(jié)果。