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單相交流電壓電流采集電路的制作方法

文檔序號(hào):5998309閱讀:940來源:國(guó)知局
專利名稱:?jiǎn)蜗嘟涣麟妷弘娏鞑杉娐返闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種電壓和電流采集電路,用于單相220V電壓和電流的采集輸出的單相交流電壓電流采集電路。
背景技術(shù)
目前鐵路信號(hào)電源屏領(lǐng)域?qū)τ趩蜗嘟涣麟姷牟杉绞酱蠖嗖捎猛叫盘?hào)和V/F 相結(jié)合的頻率采集方式,而鐵路供電電壓和電流的采集的對(duì)象多為牽引式供電系統(tǒng)。牽引式供電系統(tǒng)負(fù)載變化較大,高次諧波污染嚴(yán)重,在外電網(wǎng)受干擾后,同步輸出頻率不是50HZ 這樣就容易把同步脈寬分成幾個(gè)脈寬的和,而軟件采集只對(duì)應(yīng)其中一個(gè)脈寬輸出數(shù)據(jù),脈寬變化輸出數(shù)據(jù)也變,造成采集電路的準(zhǔn)確性很差,甚至出現(xiàn)亂碼情況,經(jīng)過用戶使用的統(tǒng)計(jì)情況來看,涉及采集板故障情況占4成以上。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述技術(shù)中存在的問題,本實(shí)用新型提供一種單相交流電壓電流采集電路,以利于實(shí)現(xiàn)電壓和電流采集的抗干擾強(qiáng),采集精度高,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的目的。為實(shí)現(xiàn)發(fā)明的目的,本實(shí)用型新型采用的技術(shù)方案是提供一種單相交流電壓電流采集電路,該采集電路接于被檢測(cè)電壓回路之中,其中該采集電路包括有電壓隔離檢測(cè)電路、電流隔離檢測(cè)電路,并分別與多路數(shù)據(jù)選擇開關(guān)電路連接,多路數(shù)據(jù)選擇開關(guān)電路輸出電壓、電流采樣信號(hào),所述電壓、電流采樣信號(hào)同時(shí)經(jīng)電壓和電流信號(hào)放大電路輸出電壓、 電流模擬信號(hào),輸出的電壓、電流模擬信號(hào)經(jīng)模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換電路,輸出檢測(cè)所需要的數(shù)字信號(hào)。本實(shí)用型新型的效果是將單相交流220V電壓及其回路電流通過普通電子變壓器和互感器進(jìn)行電壓和電流信號(hào)采集,采集到的電壓和電流信號(hào)經(jīng)過電壓和電流信號(hào)放大電路和模/數(shù)A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后,送入邏輯運(yùn)算處理電路,通過近一年的使用, 能有效的解決采集電路精度差,抗干擾能力弱的問題。具有精度高,抗干擾性強(qiáng),而且實(shí)現(xiàn)了電氣隔離,具有良好的線性度,能廣泛適用于牽引式供電系統(tǒng)的電壓和電流的采集。

圖1為本實(shí)用型新型的電壓和電流采集整體流程框圖;圖2為本實(shí)用型新型的電壓信號(hào)隔離采集電路圖;圖3為本實(shí)用型新型的電流信號(hào)隔離采集電路圖;圖4為本實(shí)用型新型的差分式放大電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型的單相交流電壓電流采集電路結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的說明。[0011]本實(shí)用新型的單相交流電壓電流采集電路主要是采用了交/直AC/DC轉(zhuǎn)換與數(shù)模 A/D轉(zhuǎn)換相結(jié)合的方式進(jìn)行電壓和電流采集,改變了以往由同步信號(hào)與電壓/頻率V/F的采集方式。如圖1所示,本實(shí)用新型的單相交流電壓電流采集電路結(jié)構(gòu)該采集電路接于被檢測(cè)電壓回路之中,該采集電路包括有電壓隔離檢測(cè)電路、電流隔離檢測(cè)電路,并分別與多路數(shù)據(jù)選擇開關(guān)電路連接,多路數(shù)據(jù)選擇開關(guān)電路輸出電壓、電流采樣信號(hào),所述電壓、電流采樣信號(hào)同時(shí)經(jīng)電壓和電流信號(hào)放大電路輸出電壓、電流模擬信號(hào),輸出的電壓、電流模擬信號(hào)經(jīng)模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換電路,輸出檢測(cè)所需要的數(shù)字信號(hào)。電壓隔離檢測(cè)電路,接于被檢測(cè)電壓回路,其輸出端輸出電壓采樣信號(hào)。電流隔離檢測(cè)電路,接于被檢測(cè)電流回路,其輸出端輸出電流采樣信號(hào)。電壓和電流信號(hào)放大電路, 通過多路數(shù)據(jù)開關(guān)接于電壓隔離檢測(cè)電路和電流隔離檢測(cè)電路,其輸出電壓電流信號(hào)。模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換電路電路,接于電壓電流信號(hào)放大電路,其輸出檢測(cè)所需要的數(shù)字信號(hào)。邏輯運(yùn)算電路,接于模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換,對(duì)采集到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算。所述的邏輯運(yùn)算電路采用的模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換電路為52單片機(jī)做為核心控制器。如圖2所示,電壓隔離檢測(cè)電路包括電子變壓器,其輸入接要采樣的單相交流電壓的火線L和零線N,其輸出端通過電阻和二極管保護(hù)電路送入前置放大器,具體采用的前置放大器型號(hào)是0P07。如圖1、3所示,電流隔離檢測(cè)電路包括電流互感器,直接接入電流回路,其輸出通過二極管保護(hù)電路后送入前置放大器。多路數(shù)據(jù)開關(guān)采用的CD4051集成芯片,能控制電壓和電流信號(hào)分時(shí)送入電壓和電流信號(hào)放大電路,其芯片輸出選擇信號(hào),由邏輯運(yùn)算電路中的52單片機(jī)MCU輸出。如圖4所示,為電壓和電流信號(hào)放大電路,該電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為差分式放大電路,也有效的避免了放大器的溫度漂移,很大程度上提高了采集結(jié)果的準(zhǔn)確。
權(quán)利要求1.一種單相交流電壓電流采集電路,該采集電路接于被檢測(cè)電壓回路之中,其特征是 該采集電路包括有電壓隔離檢測(cè)電路、電流隔離檢測(cè)電路,并分別與多路數(shù)據(jù)選擇開關(guān)電路連接,多路數(shù)據(jù)選擇開關(guān)電路輸出電壓、電流采樣信號(hào),所述電壓、電流采樣信號(hào)同時(shí)經(jīng)電壓和電流信號(hào)放大電路輸出電壓、電流模擬信號(hào),輸出的電壓、電流模擬信號(hào)經(jīng)模數(shù)A/D 轉(zhuǎn)換電路,輸出檢測(cè)所需要的數(shù)字信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相交流電壓電流采集電路,其特征是所述的多路模擬數(shù)據(jù)開關(guān)電路采用⑶4051芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相交流電壓電流采集電路,其特征是所述的邏輯運(yùn)算電路采用的模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換電路為52單片機(jī)做為核心控制器。
專利摘要本實(shí)用型新型提供一種單相交流電壓電流采集電路,該采集電路包括有電壓隔離檢測(cè)電路、電流隔離檢測(cè)電路,并分別與多路數(shù)據(jù)選擇開關(guān)電路連接,多路數(shù)據(jù)選擇開關(guān)電路輸出電壓、電流采樣信號(hào),電壓、電流采樣信號(hào)同時(shí)經(jīng)電壓和電流信號(hào)放大電路輸出電壓、電流模擬信號(hào),輸出的電壓、電流模擬信號(hào)經(jīng)模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換電路,輸出檢測(cè)所需要的數(shù)字信號(hào)。本實(shí)用型新型的效果是將單相交流220V電壓及其回路電流通過普通電子變壓器和互感器進(jìn)行電壓和電流信號(hào)采集,采集到的轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后,送入邏輯運(yùn)算處理電路,能有效的解決采集電路精度差,抗干擾能力弱的問題。具有精度高,抗干擾性強(qiáng),而且實(shí)現(xiàn)了電氣隔離,具有良好的線性度,能廣泛適用于牽引式供電系統(tǒng)的電壓和電流的采集。
文檔編號(hào)G01R19/25GK201955389SQ20102067476
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者劉建軍 申請(qǐng)人:川鐵電氣(天津)集團(tuán)有限公司
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