CN110798157A - 一种罗氏线圈积分器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电压电流转换器技术领域，具体涉及一种罗氏线圈积分器。其具有精度高、线性好、误差小的特点，具有良好的应用前景。包括放大电路、滤波电路及电压跟随电路；所述放大电路的输入端与罗氏线圈的输出端相连，所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端相连，所述滤波电路的输出端与电压跟随电路的输入端相连。
Description
技术领域
本发明涉及电压电流转换器技术领域，具体涉及一种罗氏线圈积分器。
背景技术
电流互感器是电力系统中重要的高压设备之一，广泛应用于继电保护、高压开关和电流测量。其中，传统式电流互感器呈现出很多自身的缺陷，电子式电流互感器与之相比，其传感器和信号处理部分体积小、重量轻，可以安装在一套完整的电器或配电装置中，能更好的适应电力设备和配电装置的一体化发展。该传感器高压电路和二次低压电路的完全隔离是通过光纤或其他增强绝缘方法实现的，消除了电路之间的不必要影响，保证了二次设备和工人的安全；没有磁饱和和铁磁共振等问题。其能在大范围的电流电压变化下，以高速、准确、抗干扰的宽带性能测量高压线路的电流。
目前，罗氏线圈已普遍应用于高压线路电流的测量，但由于在计量方面主流积分器产品输出电流信号，而常用的计量和保护装置采用电压信号输入，无法兼容，以及由于罗氏线圈自身的结构特点，在测量小电流信号时不采用放大会加大计量装置的测量误差。
发明内容
本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种罗氏线圈积分器，该罗氏线圈积分器专用于罗氏线圈电子式电流互感器配套使用，其具有精度高、线性好、误差小的特点，具有良好的应用前景。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括放大电路、滤波电路及电压跟随电路；所述放大电路的输入端与罗氏线圈的输出端相连，所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端相连，所述滤波电路的输出端与电压跟随电路的输入端相连。
进一步地，所述滤波电路包括芯片LF412，芯片LF412的4脚接-15V，芯片LF412的8脚接+15V；LF412的3脚作为正输入端，罗氏线圈的一端接地，罗氏线圈的另一端经电阻R11与电阻R13组成分压结构分压后再经限流电阻R12后与LF412的3脚相连；LF412的2脚作为负输入端，通过电阻R14及电容C11组成的滤波电路再经电阻R13后接地；LF412的 7脚作为输出端输出后分为三路，一路经相串联的电阻R15及电容C12与LF412的1脚相连；二路经相串联的电阻R16、R17接地，三路与放大电路相连。
进一步地，所述放大电路采用四片MAX3354BM高输入阻抗运算放大器：运算放大器一、运算放大器二、运算放大器三及运算放大器四；其中，运算放大器一的6脚与滤波电路的输出相连，运算放大器的5脚通过电阻R21与运算放大器的1脚相连，运算放大器一的1脚与+5V相连；运算放大器一的5脚还通过电阻R23与运算放大器二的5脚相连，运算放大器二的5脚通过电阻R24与运算放大器二的1脚相连；运算放大器一的6脚与滤波电路相连；运算放大器三的1脚与运算放大器四的5脚相连，运算放大器三的6脚与1的5脚通过电阻R22相连，运算放大器三的5脚通过电阻R25与运算放大器二的5脚相连；运算放大器四的1脚通过电阻R28与运算放大器四的5脚相连，且运算放大器四的1脚作为输出与电压跟随电路相连，运算放大器四的5脚通过电阻R26与运算放大器三的1脚相连，运算放大器四的6脚通过电阻R27与运算放大器三的六脚相连。
进一步地，所述电压跟随电路包括芯片OPA704，OPA704的3脚作为输入脚与放大电路的输出相连，OPA704的6脚与OPA704的2脚相连，且OPA704的6脚作为电压跟随电路的输出。
与现有技术相比本发明有益效果。
本发明用于处理罗氏线圈的输出信号，并将输出的信号转化为电压输出。罗氏线圈产生的信号，经过放大电路进行放大后，送到滤波电路，具有一定的滤波作用，最后连到电压跟随电路，具有缓冲、隔离、提高带载能力的作用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1是本发明滤波电路示意图。
图2是本发明放大电路示意图。
图3是本发明电压跟随电路示意图。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明包括放大电路、滤波电路及电压跟随电路；所述放大电路的输入端与罗氏线圈的输出端相连，所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端相连，所述滤波电路的输出端与电压跟随电路的输入端相连。
进一步地，所述滤波电路包括芯片LF412，芯片LF412的4脚接-15V，芯片LF412的8脚接+15V；LF412的3脚作为正输入端，罗氏线圈的一端接地，罗氏线圈的另一端经电阻R11与电阻R13组成分压结构分压后再经限流电阻R12后与LF412的3脚相连；LF412的2脚作为负输入端，通过电阻R14及电容C11组成的滤波电路再经电阻R13后接地；LF412的 7脚作为输出端输出后分为三路，一路经相串联的电阻R15及电容C12与LF412的1脚相连；二路经相串联的电阻R16、R17接地，三路与放大电路相连。
进一步地，所述放大电路采用四片MAX3354BM高输入阻抗运算放大器：运算放大器一、运算放大器二、运算放大器三及运算放大器四；其中，运算放大器一的6脚与滤波电路的输出相连，运算放大器的5脚通过电阻R21与运算放大器的1脚相连，运算放大器一的1脚与+5V相连；运算放大器一的5脚还通过电阻R23与运算放大器二的5脚相连，运算放大器二的5脚通过电阻R24与运算放大器二的1脚相连；运算放大器一的6脚与滤波电路相连；运算放大器三的1脚与运算放大器四的5脚相连，运算放大器三的6脚与1的5脚通过电阻R22相连，运算放大器三的5脚通过电阻R25与运算放大器二的5脚相连；运算放大器四的1脚通过电阻R28与运算放大器四的5脚相连，且运算放大器四的1脚作为输出与电压跟随电路相连，运算放大器四的5脚通过电阻R26与运算放大器三的1脚相连，运算放大器四的6脚通过电阻R27与运算放大器三的六脚相连。
进一步地，所述电压跟随电路包括芯片OPA704，OPA704的3脚作为输入脚与放大电路的输出相连，OPA704的6脚与OPA704的2脚相连，且OPA704的6脚作为电压跟随电路的输出。
罗氏线圈产生的信号，经过放大电路进行放大后，送到滤波电路，具有一定的滤波作用，最后连到电压跟随电路，具有缓冲、隔离、提高带载能力的作用。
本发明积分器为有源积分器，滤波电路采用巴特沃斯带通滤波器，其特点是通频带的频率响应曲线最平滑。所述电压跟随电路采用OPA704运算放大器，实现阻抗匹配。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种罗氏线圈积分器，其特征在于，包括放大电路、滤波电路及电压跟随电路；
所述放大电路的输入端与罗氏线圈的输出端相连，所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端相连，所述滤波电路的输出端与电压跟随电路的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的一种罗氏线圈积分器，其特征在于：所述滤波电路包括芯片LF412，芯片LF412的4脚接-15V，芯片LF412的8脚接+15V；LF412的3脚作为正输入端，罗氏线圈的一端接地，罗氏线圈的另一端经电阻R11与电阻R13组成分压结构分压后再经限流电阻R12后与LF412的3脚相连；LF412的2脚作为负输入端，通过电阻R14及电容C11组成的滤波电路再经电阻R13后接地；LF412的 7脚作为输出端输出后分为三路，一路经相串联的电阻R15及电容C12与LF412的1脚相连；二路经相串联的电阻R16、R17接地，三路与放大电路相连。
3.根据权利要求1所述的一种罗氏线圈积分器，其特征在于：所述放大电路采用四片MAX3354BM高输入阻抗运算放大器：运算放大器一、运算放大器二、运算放大器三及运算放大器四；其中，运算放大器一的6脚与滤波电路的输出相连，运算放大器的5脚通过电阻R21与运算放大器的1脚相连，运算放大器一的1脚与+5V相连；运算放大器一的5脚还通过电阻R23与运算放大器二的5脚相连，运算放大器二的5脚通过电阻R24与运算放大器二的1脚相连；运算放大器一的6脚与滤波电路相连；运算放大器三的1脚与运算放大器四的5脚相连，运算放大器三的6脚与1的5脚通过电阻R22相连，运算放大器三的5脚通过电阻R25与运算放大器二的5脚相连；运算放大器四的1脚通过电阻R28与运算放大器四的5脚相连，且运算放大器四的1脚作为输出与电压跟随电路相连，运算放大器四的5脚通过电阻R26与运算放大器三的1脚相连，运算放大器四的6脚通过电阻R27与运算放大器三的六脚相连。
4.根据权利要求1所述的一种罗氏线圈积分器，其特征在于：所述电压跟随电路包括芯片OPA704，OPA704的3脚作为输入脚与放大电路的输出相连，OPA704的6脚与OPA704的2脚相连，且OPA704的6脚作为电压跟随电路的输出。
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