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专利名称：一种将电压转换为脉冲宽度的电路及方法
技术领域：
本发明属于电压測量技术领域，特别涉及一种将电压转换为脉冲宽度的电路及方法。
背景技术：
随着经济社会发展的要求和技术的进步，大量新型智能设备用于变电站中，使电力系统运行更加安全经济和灵活，这些设备的正常工作往往离不开对电压、电流等信号的
快速、准确测量，由于变电站内电磁环境较为复杂，測量系统容易受到干扰，并且有时测量装置和数据采集系统距离较远，信号在传输的过程中存在衰减问题，这使得测量的可行性和准确性大打折扣，所以提高测量系统的快速性、抗干扰能力和可靠性显得尤为重要。目前測量电压的办法是在被测对象近端采用电压-频率转换器VFC将被测信号转换成脉冲频率信号，再通过光电隔离，传输到采集系统，采集系统再通过F/V转换或计数器计数实现A/D转换。但是，在将待转换电压转换为脉冲频率的过程中，待转换电压对应的输出频率是统计意义上的频率，即一段时间内的平均频率，但这个一段时间是变化的，因而在频率测量时，要获得较高的精度，必须使用较长的測量时间，在需要快速、实时而又准确地获知被测信号的场合中，显然满足不了要求，这限制了它的应用，因此其可靠性低。

发明内容
针对背景技术存在的问题，本发明提供一种将电压转换为脉冲宽度的电路及方法，其具有快速、准确、可靠性高的特点。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。ー种将电压转换为脉冲宽度的电路，包括计数器I、计数器2、D触发器、模数转换器；计数器I的进位输出端与D触发器的时钟脉冲端相连；模数转换器与计数器2相连；计数器2的进位输出端与D触发器的清零端相连。一种将电压转换为脉冲宽度的方法，包括以下步骤步骤1，利用计数器I对频率为fs的时钟信号CLK进行计数，当计满M个时钟周期时，计数器I的进位输出溢出，输出ー个时钟周期的高电平，该高电平触发D触发器开始输出高电平脉冲信号，D触发器输出的脉冲信号频率f=fs/M ；步骤2，利用模数转换器将待转换电压Vi转换为数字量data，
JVi -V= ·^ x 2 公式(I)
Vr.f其中，Vmf为模数转换器的參考电压，N为模数转换位数；步骤3，将数字量data转换为一个脉冲宽度与之对应且频率固定的脉冲信号将数字量data加载到计数器2的置数端，从D触发器输出高电平开始，计数器2开始计数，计完data个CLK时钟周期后，计数器2输出ー个时钟周期的高电平，该高电平使D触发器清零，D触发器开始输出低电平，直到计数器I下一次计满M个时钟周期后触发D触发器时为止，D触发器输出脉冲的脉冲宽度w为
权利要求
1.一种将电压转换为脉冲宽度的电路，其特征在于包括计数器I、计数器2、D触发器、模数转换器；计数器I的进位输出端与D触发器的时钟脉冲端相连；模数转换器与计数器2相连；计数器2的进位输出端与D触发器的清零端相连。
2.利用权利要求I所述的电路将电压转换为脉冲宽度的方法，其特征在于包括以下步骤 步骤1，利用计数器I对频率为fs的时钟信号CLK进行计数，当计满M个时钟周期时，计数器I的进位输出溢出，输出一个时钟周期的高电平，该高电平触发D触发器开始输出高电平脉冲信号，D触发器输出的脉冲信号频率f=fs/M ； 步骤2，利用模数转换器将待转换电压Vi转换为数字量data，
全文摘要
本发明提供一种将电压转换为脉冲宽度的电路及方法，首先利用模数转换器将待转换电压转换为数字量，再利用两个计数器和一个触发器将数字量转换为一个脉冲宽度与之对应且频率固定的脉冲信号，计算得出待转换电压与脉冲宽度之间的关系。本发明由于将电压转换为脉冲宽度，采集系统可以快速准确的测量脉宽；且便于更改输出脉冲的频率和脉宽，灵活性强、可靠性高，本方法简单实用，便于数据采集系统的测量。
文档编号G01R19/252GK102854377SQ20121034196
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者陈耀军, 陈柏超, 宋忠友 申请人:武汉大学