一种铝电解槽电压采集器的制作方法

1.本发明涉及电压采集器领域，具体是指一种铝电解槽电压采集器。


背景技术：

2.现有技术中的铝电解槽电压采集器在工作时，存在抖动、数据采集不准确，除此之外，由于周围环境温度的变化比较大，影响a/d转换模块的转换精度，导致测量精度降低。
3.因此，一种铝电解槽电压采集器成为整个社会亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种铝电解槽电压采集器，包括电源转换电路、储能电源、自动转换数据采集模块、转换点去抖动电路和温度补偿电路，所述电源转换电路包括pmos管g1、pmos管g2、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r6和电阻r7，所述电阻r1、电阻r2两端的电压为2.8～100v；
5.所述储能电源包括转换器p1、二极管d4、二极管d5、二极管d6和电阻r8；
6.所述转换点去抖动电路包括二极管d3、二极管d7和二极管r5；
7.所述温度补偿电路包括环境温度传感器、a/d转换模块和mcu电路，所述环境温度传感器、a/d转换模块均与mcu电路之间电性连接，其供电电压均为5v。
8.进一步地，所述二极管d6的负极电性连接有转换器p2。
9.进一步地，所述转换器p1和转换器p2之间设置有超级电容edlc。
10.进一步地，所述pmos管g2和电阻r6之间设置有引出线，其引出线上电性连接有pmos管g3，所述pmos管g2、pmos管g3的工作状态一致。
11.进一步地，所述二极管d4和二极管d6之间设置有电阻r8。
12.进一步地，所述二极管d1和二极管d3之间设置有电阻r5。
13.进一步地，所述a/d转换模块内设有输入端等效电阻r入。
14.本发明与现有技术相比的优点在于：本发明采用自动转换数据采集模块，实现了铝电解槽电压采集器内数据的自动采集；转换点去抖动电路的设置，可以有效抑制电解槽电压抖动造成的pmos管g1由导通变为截止，又由截止变为导通的振荡现象。其中，温度补偿电路的设置，可以有效地避免环境温度对其工作产生的影响，保证测量的精度。
附图说明
15.图1是本发明一种铝电解槽电压采集器的电路图；
16.图2是温度补偿电路的电路图；
17.图3是pmos管g2导通时的等效电路。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
19.结合附图，对本发明进行详细介绍。
20.本发明在具体实施时提供了一种铝电解槽电压采集器，包括电源转换电路、储能电源、自动转换数据采集模块、转换点去抖动电路和温度补偿电路，所述电源转换电路包括pmos管g1、pmos管g2、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r6和电阻r7，所述电阻r1、电阻r2两端的电压为2.8～100v；
21.所述储能电源包括转换器p1、二极管d4、二极管d5、二极管d6和电阻r8；
22.所述转换点去抖动电路包括二极管d3、二极管d7和二极管r5；
23.所述温度补偿电路包括环境温度传感器、a/d转换模块和mcu电路，所述环境温度传感器、a/d转换模块均与mcu电路之间电性连接，其供电电压均为5v。
24.所述二极管d6的负极电性连接有转换器p2。所述转换器p1和转换器p2之间设置有超级电容edlc。
25.所述pmos管g2和电阻r6之间设置有引出线，其引出线上电性连接有pmos管g3，所述pmos管g2、pmos管g3的工作状态一致。所述二极管d4和二极管d6之间设置有电阻r8。所述二极管d1和二极管d3之间设置有电阻r5。所述a/d转换模块内设有输入端等效电阻r入。
26.本发明的具体实施方式如下：
27.(1)电源转换电路包括pmos管g1、pmos管g2、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r6和电阻r7，其中pmos管g1的栅极电压为(其中，u为外部输入电压)，pmos的源极电压为u，栅源电压当满时(vgs为g1的导通电压参数值)，pmos管g1导通，同理，可以知道pmos管g2的导通电压为当时,pmos管g2导通。
28.我们选择vgs为-2v左右的pmos管，选择合适电阻使电压输入较低时，使pmos管g2导通(其中，电压设计2.8v开始导通)当输入电压发生变化生生到pmos管g1的时，pmos管g1导通，pmos管g1导通后，pmos管g2的栅极上升，pmos管g2迅速截止，我们设计电阻等元件阻值，使得输入电压在2.8～13v时，pmos管g2导通pmos管g1截止，在电压输入大于13v时，pmos管g1导通，pmos管g2截止，实现了电压从2.8～100v。输入时2.8～13v时，pmos管g2有2.8～13v的电压输入，当电压高于13v时，pmos管g2无电压输出。
29.(2)储能电源包括转换器p1、二极管d4、二极管d5、二极管d6和电阻r8，当转换器p1的输入端为2.8～13v电压输入时，转换器p1的输出电压为9v电压，此时，转换器p1在给转换器p2供电的同时还给超级电容edlc充电；当电解槽电压在2.8～13v之外(小于100v)，转换器p2由超级电容edlc供电直到超级电容edlc放电至转换器p2的允许工作电压以下停止工作。若在这个过程中电解槽电压又恢复正常工作(4v左右)，转换器p1工作，超级电容edlc充电，转换器p2继续工作(一般情况下电解槽电压正常工作时间不超过10分钟)。
30.(3)结合原理图1可知，pmos管g2和pmos管g3始终处于同一工作状态，pmos管g2导通，pmos管g3也导通，pmos管g2截止，pmos管g3也截止。当电解槽电压为2.8～13v时，pmos管g2和pmos管g3导通，输入至a/d转换模块的电压为(u为槽电压)；
31.当槽电压为2.8～13v以外时，从而实现了自动转换匹配电阻档
位，提高了采集精度。
32.(4)转换点去抖动电路
33.转换点去抖动电路包括二极管d3、二极管d7和二极管r5；在pmos管g2导通时，其等效电路如图3所示，选择二极管d7为6v稳压管，当电压u大于6.5v时，二极管d7导通，pmos管g1栅极输入电压与电阻有关，电阻r5的作用使pmos管g1栅极的电压提高了，因为相当于在电阻r1上并联一个电阻r5
、
，当u输入到达13v附近时，pmos管g2导通到截止，变化前r5
、
参与pmos管g1栅极电压的位置，当pmos管g2截止时，pmos管g2输出为零，pmos管g1这时栅极电压只与电阻r1和电阻r2有关使pmos管g1栅极电压比pmos管g2截止前，瞬时提高了一些，使得pmos管g1更加容易导通，从而抑制了电解槽电压抖动造成pmos管g1由导通变为截止，又由截止变为导通的振荡现象。
34.(5)温度补偿电路
35.由于测量环境变化比较大，使得a/d转换模块的转换精度受到影响，增加了一个测量环境温度传感器使mcu根据测量环境的温度来修正测量值，以保证测量精度。
36.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。