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1、第四章第四章 电压测量技术电压测量技术 4.6 脉宽调制法脉宽调制法 A/D 1、转换思想、转换思想 把被测电压转换为与之成比例的脉冲宽度的V-T变换式,属于积分型,用计数器对脉宽进行计数,得到数字量。2、结构框图、结构框图 结构组成如图所示：由积分器、零比较器、电子开关、门控电路、闸门及方波发生器等构成。积分器的输入信号由三部分构成：一个是被测信号 Ux，一个是基准电压 Uref，其幅值要大于 Ux，而且基准电压的正向和反向接入是由零比较器控制一个电子开关来实现的，当积分器的输出 U1与零电平比较，大于0 时，比较器的输出驱动电子开关使+Uref 加入到积分器的输入端；当 U1小于 0 时，
2、比较器的输出驱动电子开关使-Uref 加到积分器的输入端。第三个信号是节拍方波电压 Uc，其频率固定、正负半波等宽，幅值要大于 Ux 和 Uref 之和。3、工作原理及波形图、工作原理及波形图 假设被测的输入信号为正的 Ux，节拍电压为 Uc，初始 Uref 是负的，此时积分器的输入信号为 Ux-Uref-Uc，则积分器的输入信号 U为负，积分器开始向上积分，零比较器输出为 0，闸门关闭。当积分器的输出由负的向上积分，一过零，零比较器就翻转，控制电子开关使正的 Uref 接入，此时积分器的输入信号变为：Ux+Uref-Uc,则积分器的输入信号 U仍然为负的，但幅值比较小，积分器仍向上积分，只是
3、积分的斜率要小一些，U2输出为高电平，闸门打开；当积分器积到 Uc由负半波翻转至正半波的时候，积分器的输入信号就又变化为：Ux+Uref+Uc,积分器输入为正的，积分器开始向下进行积分，这时零比较器不变，仍为高电平，闸门仍然是打开的。到积分器由正向下积分过零时，比较器翻转，控制电子开关把-Uref 接入，这时积分器的输入信号变为：Ux-Uref+Uc，则积分器输入仍为正的，还是向下积分，只是斜率变小了，这时零比较器为 0，闸门关闭；积分器向下积分直到节拍电压 Uc 由正向变为负向，这时积分器的输入信号变为 Ux-Uref-Uc,则积分器的输入信号 U为负的，积分器开始向上积分，又一个周期开始。
4、实质实质：用被测电压调制基准电压的正负半波的宽度 以下图中面积的大小来进行形象地说明：若被测电压为 Ux，则+S0 的面积和-S0 的面积相等，+S1 的面积和-S1 的面积也相等，如果 Ux 增大，则+S1 的面积增大，而-S1 的面积要随着增大，必然使 T2-T1 变大，这样 T1 减小，T2 增大，相当于被测电压调整了基准电压Uref 正负半波接入的时间。U UrefrefU Ux xt t0 0-U Uc cU Uc c-U Ur rT T1 1(T T2 2-T T1 1)T T1 1T T2 2T Ts s-S S0 0S S0 0S S1 1-S S1 1基准电压基准电压节拍方波节拍方波被测电压被测电压 4、特点、特点