用于微機(jī)保護(hù)裝置的模擬量采集雙極性輸入電路的制作方法
【專利摘要】一種用于微機(jī)保護(hù)裝置的模擬量采集雙極性輸入電路，包括信號(hào)采樣元件、信號(hào)放大元件、反相電路、多極轉(zhuǎn)換電路和CPU。信號(hào)采樣元件包括電流互感器和電壓互感器，將采集的電信號(hào)輸入信號(hào)放大元件后，經(jīng)反相電路反相。多極轉(zhuǎn)換電路在CPU的控制下，實(shí)現(xiàn)反相電路中反相電信號(hào)的應(yīng)用。本實(shí)用新型提供的電路，采集雙極性輸入電路，通過(guò)改變模擬采集的極性實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的調(diào)整，解決微機(jī)保護(hù)裝置在帶電狀態(tài)的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)電能的正確計(jì)量?？蓪?duì)處于工作狀態(tài)下的微機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)在線控制，避免了由于施工操作不規(guī)范導(dǎo)致的錯(cuò)誤，提高了安全性。
【專利說(shuō)明】用于微機(jī)保護(hù)裝置的模擬量采集雙極性輸入電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種極性轉(zhuǎn)換輸入電路，尤其涉及一種模擬量采集雙極性輸入電路，適用于帶電情況下實(shí)現(xiàn)模擬量采集導(dǎo)致電度錯(cuò)誤的電力電表。
【背景技術(shù)】
[0002]微機(jī)保護(hù)裝置是用于在IOkv領(lǐng)域的電力系統(tǒng)中提供保護(hù)的裝置。正常的現(xiàn)場(chǎng)施工和安裝順序都是先接通高壓電，此時(shí)微機(jī)保護(hù)裝置是不顯示計(jì)量電度的，只有當(dāng)設(shè)備運(yùn)行帶上負(fù)載，并有電流時(shí)才可以計(jì)量?，F(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際作業(yè)中，由于施工操作不規(guī)范經(jīng)常把電壓和電流的互感器極性接反，在微機(jī)或者儀表上顯示電能為負(fù)數(shù)或是無(wú)法顯示，從而導(dǎo)致裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)計(jì)量功能。
[0003]由于，發(fā)現(xiàn)這些情況時(shí)，微機(jī)保護(hù)裝置已經(jīng)安裝，且線路也已運(yùn)行，其不能輕易斷電進(jìn)行調(diào)整，帶電操作又給人身安全帶來(lái)隱患。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于微機(jī)保護(hù)裝置的模擬量采集雙極性輸入電路，采用雙極性輸入電路，通過(guò)改變模擬采集的極性實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的調(diào)整，解決微機(jī)保護(hù)裝置在帶電狀態(tài)的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)電能的正確計(jì)量。
[0005]本實(shí)用新型提供的一種用于微機(jī)保護(hù)裝置的模擬量采集雙極性輸入電路，包括
[0006]信號(hào)采樣元件，包括電流互感器和電壓互感器；
[0007]信號(hào)放大元件，與信號(hào)采樣元件的輸出端連接，用于對(duì)信號(hào)采樣元件采集的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算放大處理；
[0008]反相電路，與信號(hào)放大元件的輸出端連接，包括反相運(yùn)算電路，用于對(duì)電路極性的反轉(zhuǎn)；
[0009]多極轉(zhuǎn)換電路，包括多極轉(zhuǎn)換芯片，同時(shí)與反相電路輸出端和信號(hào)放大兀件輸出端連接；
[0010]CPU，與多極轉(zhuǎn)換電路連接，用于接收多極轉(zhuǎn)換電路輸出的電信號(hào)，并向多極轉(zhuǎn)換電路輸出工作信號(hào)。
[0011]反相電路包括第一電阻、第二電阻和反相運(yùn)算放大器，第一電阻一端與多極轉(zhuǎn)換電路連接，另一端連接于反相運(yùn)算放大器的反相輸入端，第二電阻并聯(lián)于反相運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端，反相運(yùn)算放大器的輸出端與多極轉(zhuǎn)換電路連接。
[0012]本實(shí)用新型技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的有益效果:
[0013]本實(shí)用新型的用于微機(jī)保護(hù)裝置的模擬量采集雙極性輸入電路，采用雙極性輸入電路，通過(guò)改變模擬采集的極性實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的調(diào)整，解決微機(jī)保護(hù)裝置在帶電狀態(tài)的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)電能的正確計(jì)量。
[0014]本實(shí)用新型提供的電路，可對(duì)處于工作狀態(tài)下的微機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)在線控制，避免了由于施工操作不規(guī)范導(dǎo)致的錯(cuò)誤，提高了安全性?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型用于微機(jī)保護(hù)裝置的模擬量采集雙極性輸入電路一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型用于微機(jī)保護(hù)裝置的模擬量采集雙極性輸入電路中涉及反相電路和多極轉(zhuǎn)換電路一實(shí)施例的電路不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。本實(shí)用新型實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍中。
[0018]圖1為本實(shí)用新型用于微機(jī)保護(hù)裝置的模擬量采集雙極性輸入電路一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，信號(hào)采樣元件I的輸出端與信號(hào)放大元件2的輸入端連接，將由電流互感器和電壓互感器采集的電信號(hào)輸入信號(hào)放大元件2，再信號(hào)放大元件2進(jìn)行運(yùn)算放大處理。信號(hào)放大元件2的輸出端分別與反相電路3和多極轉(zhuǎn)換電路4連接。多極轉(zhuǎn)換電路4向CPU輸出電信號(hào),CPU向多極轉(zhuǎn)換電路4輸出工作信號(hào)。本實(shí)施例中,信號(hào)放大兀件2為運(yùn)算放大器(LM324)。
[0019]經(jīng)信號(hào)米樣兀件I可米集多組電壓信號(hào)(如:記為Ua、Ub和Uc)和電流信號(hào)(如:記為Ia和Ic)。圖2為本實(shí)用新型用于微機(jī)保護(hù)裝置的模擬量采集雙極性輸入電路中涉及反相電路和多極轉(zhuǎn)換電路一實(shí)施例的電路不意圖。本實(shí)施例以電壓/[目號(hào)Ua為例說(shuō)明相關(guān)電路的連接和工作方式。如圖2所示，本實(shí)施例中，反相電路3包括第一電阻R1、第二電阻R2和反相運(yùn)算放大器TR1。多極轉(zhuǎn)換電路4采用包括多極轉(zhuǎn)換芯片Ul (⑶4052芯片)。第一電阻Rl —端與多極轉(zhuǎn)換芯片Ul連接(第5引腳)，另一端連接于反相運(yùn)算放大器TRl的反相輸入端，第二電阻R2并聯(lián)于反相運(yùn)算放大器TRl的反相輸入端和輸出端，反相運(yùn)算放大器TRl的輸出端與多極轉(zhuǎn)換芯片Ul連接(第I引腳)。出于限流的目的，還在第一電阻Rl一端與多極轉(zhuǎn)換芯片Ul之間設(shè)置第四電阻作為限流電阻，在反相運(yùn)算放大器TRl的輸出端與多極轉(zhuǎn)換芯片Ul設(shè)置第三電阻作為電流電阻。
[0020]多極轉(zhuǎn)換芯片Ul與CPU連接，本實(shí)施例中，多極轉(zhuǎn)換芯片Ul分別通過(guò)第10引腳和第9引腳與CPU連接，通過(guò)第3引腳與CPU的A/D模塊連接。
[0021]當(dāng)反相電路接收到所采集并運(yùn)算放大的Ua相電壓，一方面，直接輸入多極轉(zhuǎn)換電路Ul (如:⑶4052芯片的第5引腳)，另一方面，通過(guò)反相運(yùn)算放大器TRl實(shí)現(xiàn)極性反相，輸入多極轉(zhuǎn)換電路Ul (如:⑶4052芯片的第I引腳)，根據(jù)“虛短”和“虛斷”的原理，得出反相運(yùn)算放大器TRl輸出的電壓Uout=-R2XUa/Rl，故當(dāng)Rl和R2電阻值相等就實(shí)現(xiàn)輸入電壓與輸出電壓大小相等，相位相反。
[0022]正常情況，⑶4052芯片的第5引腳和第3引腳連通。當(dāng)發(fā)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的電度顯示不正確時(shí)，通過(guò)CPU賦予多極轉(zhuǎn)換電路Ul與CPU連接的控制線Al和A2的電平實(shí)現(xiàn)對(duì)⑶4052的第5引腳與第I引腳選擇性連通，即實(shí)現(xiàn)了電度的調(diào)整和電能的正確計(jì)量。
【權(quán)利要求】
1.一種用于微機(jī)保護(hù)裝置的模擬量采集雙極性輸入電路，包括 信號(hào)采樣元件，包括電流互感器和電壓互感器； 信號(hào)放大元件，與信號(hào)采樣元件的輸出端連接，用于對(duì)信號(hào)采樣元件采集的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算放大處理； 反相電路，與信號(hào)放大元件的輸出端連接，包括反相運(yùn)算電路； 多極轉(zhuǎn)換電路，包括多極轉(zhuǎn)換芯片； CPU,與多極轉(zhuǎn)換電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于微機(jī)保護(hù)裝置的模擬量采集雙極性輸入電路，其特征在于所述的反相運(yùn)算電路包括第一電阻、第二電阻和反相運(yùn)算放大器，所述的第一電阻一端與所述的多極轉(zhuǎn)換電路連接，另一端連接于所述的反相運(yùn)算放大器的反相輸入端，所述的第二電阻并聯(lián)于所述的反相運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端，所述的反相運(yùn)算放大器的輸出端與所述的多極轉(zhuǎn)換電路連接。
【文檔編號(hào)】H02H1/00GK203553878SQ201320690907
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】文勇, 趙欣, 劉文淵, 任安俊 申請(qǐng)人:上海金導(dǎo)電力科技有限公司