CN110865232A - 一种带温度补偿的隔离电网电压采样装置及采样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带温度补偿的隔离电网电压采样装置及采样方法,所述带温度补偿的隔离电网电压采样装置包括:电压分压单元,用于接收输入电网的电压并对其进行分压;温度补偿单元,与所述电压分压单元连接,用于对分压后的电压信号进行温度补偿;隔离单元,与所述温度补偿单元连接,用于通过非线性光耦对温度补偿后的电压信号进行电气隔离;信号处理单元,与所述隔离单元连接,用于对隔离后的电压信号进行放大与滤波处理,以实现对供电电网的采样。本发明基于非线性光耦并补偿其温漂的方式实现电网电压的采样,既满足了电压采样的精度要求又降低了成本。
Description
技术领域
本发明属于电网电压采集领域,涉及一种隔离电网电压的采样方法,特别是涉及一种带温度补偿的隔离电网电压采样装置及采样方法。
背景技术
随着电子技术的发展,电参数的采样在科学研究和工程实践中具有广泛的应用,而且对采样的准确性和稳定性提出了更高的要求。电路电压的采样在电参数的采样中占据重要地位,电路电压也是监测电路运行的重要数据之一。同时模拟电子技术在科技领域起着举足轻重的作用,通信工程、空间科学等都需要进行模拟电路设计,并且模拟电路的抗干扰性高于数字电路,不存在数字电路程序跑飞需要复位等问题。
在工业应用领域,每一款产品都有自己标称的额定电压,所谓的额定电压是电力系统及电力设备规定的正常电压,与电力系统及电力设备某些运行特性有关。电力系统各点的实际运行电压允许在一定程度范围内上下波动,称之为电压波动,电压波动是指电网电压有效值即方均根值的快速变动。电压波动值以用户公共供电点在时间上相邻的最大与最小电压方均根值之差对电网额定电压的百分值来表示;电压波动的频率用单位时间内电压波动的次数来表示。在这一允许偏离范围内,各种电力设备及电力系统本身仍然能正常运行。由于供电系统中部分负荷的非线性、冲击性以及不平衡的用电特性,造成了诸多电能质量问题,电压波动和闪变就是其中之一。电压波动会影响敏感负荷和超敏感负荷的正常运行,严重时还会影响生产或造成不可估量的损失。这就需要经常对电网电压进行精确的采样,以确保驱动器等产品在各种恶劣的电网条件下的稳定性及可靠性。
现阶段,常用的隔离电网电压采样电路主要有两种:一种是基于线性光耦的高精度隔离式采样,但是这种方式成本较高;另一中常见的方式是通过母线电压推算,但是这种方法精度又难以满足实际应用的需求。
因此,如何提供一种低成本、且能满足实际应用需求的电压采样方法,实已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种带温度补偿的隔离电网电压采样装置及采样方法,用于解决现有技术无法提供一种低成本、且能满足实际应用需求的电压采样方法的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明一方面提供一种带温度补偿的隔离电网电压采样装置,所述带温度补偿的隔离电网电压采样装置包括:电压分压单元,用于接收输入电网的电压并对其进行分压;温度补偿单元,与所述电压分压单元连接,用于对分压后的电压信号进行温度补偿;隔离单元,与所述温度补偿单元连接,用于通过非线性光耦对温度补偿后的电压信号进行电气隔离;信号处理单元,与所述隔离单元连接,用于对隔离后的电压信号进行放大与滤波处理,以实现供电电网电压的采样。
于本发明的一实施例中,所述电压分压单元包括第一分压端、第二分压端和整流器件;所述第一分压端和所述第二分压端分别设有多个串联的分压电阻。
于本发明的一实施例中,所述第一分压端设有依次串联的第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻;所述第二分压端设有依次串联的第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻;所述整流器件用于对分压后的电压信号进行半波整流,包括功率二极管,所述功率二极管的一端连接所述第五电阻,另一端连接所述第十电阻。
于本发明的一实施例中,电网电源的火线与所述第一电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接,所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端连接,所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接,所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端连接,所述第五电阻的另一端与所述功率二极管的阴极连接;电网电源的零线与所述第六电阻的一端连接,所述第六电阻的另一端与所述第七电阻的一端连接,所述第七电阻的另一端与所述第八电阻的一端连接,所述第八电阻的另一端与所述第九电阻的一端连接,所述第九电阻的另一端与所述第十电阻的一端连接,所述第十电阻的另一端与所述功率二极管的阳极连接。
于本发明的一实施例中,所述温度补偿单元包括:第十一电阻、稳压二极管;所述第十一电阻的一端分别与所述功率二极管的阴极、所述稳压二极管的阴极连接,另一端与所述功率二极管的阳极连接。
于本发明的一实施例中,所述隔离单元包括非线性光耦,所述非线性光耦的第一引脚与所述稳压二极管的阳极连接,所述非线性光耦第二引脚与所述第十一电阻的另一端连接。
于本发明的一实施例中,所述信号处理单元包括:第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、三极管和电容;所述第十二电阻的一端与直流电源连接,另一端分别与所述非线性光耦的第四引脚、第十三电阻的一端以及所述三极管的集电极连接;所述第十三电阻的另一端与所述电容的一端连接,作为电压采样信号端,所述电容的另一端与直流电源的地连接;所述第十四电阻的一端分别与所述非线性光耦的第三引脚、所述三极管的基极连接,所述第十四电阻的另一端和所述三极管的发射极均与直流电源的地连接。
本发明另一方面提供一种带温度补偿的隔离电网电压采样方法,所述带温度补偿的隔离电网电压采样方法包括:通过电压分压单元接收输入电网的电压并对其进行分压;通过温度补偿单元对分压后的电压信号进行温度补偿;利用隔离单元通过非线性光耦对温度补偿后的电压信号进行电气隔离;通过信号处理单元对隔离后的电压信号进行放大与滤波处理,以实现供电电网电压的采样。
于本发明的一实施例中,所述温度补偿单元包括:第十一电阻、稳压二极管;通过温度补偿单元对分压后的电压信号进行温度补偿的步骤包括:根据采样的电压需求确定一非线性光耦和稳压二极管;根据所述隔离单元中非线性光耦在不同温度下的电压性能和所述稳压二极管在不同温度下的电压性能计算温漂系数;确定符合温漂系数的所述第十一电阻。
于本发明的一实施例中,所述非线性光耦和所述稳压二极管在一定温度范围内正常工作,由所述一定温度范围确定所述非线性光耦和所述稳压二极管工作时的最低温度和最高温度,且针对所述非线性光耦和所述稳压二极管选定相同的最低温度和相同的最高温度;根据所述隔离单元中非线性光耦在不同温度下的电压性能和所述稳压二极管在不同温度下的电压性能计算温漂系数的步骤包括:将所述非线性光耦在最低温度时的正向导通电压与所述稳压二极管在该最低温度时的稳定电压求和确定一电压最小值;将所述非线性光耦在最高温度时的正向导通电压与所述稳压二极管在该最高温度时的稳定电压求和确定一电压最大值;将所述非线性光耦在规格书上标称的正向导通电压与所述稳压二极管在规格书上标称的稳定电压求和确定一电压正常值;通常元器件规格书中的标称值是在25℃下测量的;根据温漂系数=((电压最大值-电压最小值)*10^6)/((最高温度-最低温度)*电压正常值)计算温漂系数。
如上所述,本发明所述一种带温度补偿的隔离电网电压采样装置及采样方法,将电网接入的电压经过分压电阻分压和半波整流;基于非线性光耦的光电隔离的特性将原边与副边隔离,达到对电网进行隔离的效果;通过正温度系数的电阻和正温度系数的稳压二极管来补偿非线性光耦的温度漂移;因为非线性光耦的光电耦合受电流传输比的大小限制,通过副边的三极管来等效大幅度提高电流传输,使得输出的上升沿和下降沿快速形成方波,避免形成梯形波。
附图说明
图1显示为本发明的带温度补偿的隔离电网电压采样装置于一实施例中的结构连接示意图。
图2显示为本发明的带温度补偿的隔离电网电压采样装置于一实施例中的电路原理图。
图3显示为本发明的带温度补偿的隔离电网电压采样方法于一实施例中的原理流程图。
图4显示为本发明的带温度补偿的隔离电网电压采样方法于一实施例中的温度补偿流程图。
图5显示为本发明的带温度补偿的隔离电网电压采样方法于一实施例中的温漂系数计算流程图。
元件标号说明
1 带温度补偿的隔离电网电压采样装置
11 电压分压单元
12 温度补偿单元
13 隔离单元
14 信号处理单元
S31~S34 带温度补偿的隔离电网电压采样方法步骤
S321~S323 温度补偿流程步骤
S322A~S322D 温漂系数计算步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明所述一种带温度补偿的隔离电网电压采样装置及采样方法,通过非线性光耦进行电压采样,在满足采样需求的同时降低了成本,因非线性光耦存在温度漂移,通过正温度系数的电阻与正温度系数的稳压二极管的配合进行温度补偿,使得非线性光耦原边的电压波动占比减小,较大程度地增加了电压的稳定性,从而实现了对供电电网的隔离并进行较为精确的电压采样。
以下将结合图示对本实施例所提供的一种带温度补偿的隔离电网电压采样装置及采样方法进行详细描述。
如图1所示,于一实施例中,所述带温度补偿的隔离电网电压采样装置1包括:电压分压单元11、温度补偿单元12、隔离单元13和信号处理单元14。
所述电压分压单元11用于接收输入电网的电压并对其进行分压。
所述温度补偿单元12与所述电压分压单元连接,用于对分压后的电压信号进行温度补偿。
所述隔离单元13与所述温度补偿单元连接,用于通过非线性光耦对温度补偿后的电压信号进行电气隔离。
所述信号处理单元14与所述隔离单元连接,用于对隔离后的电压信号进行放大与滤波处理,以实现供电电网电压的采样。
如图2所示,于一实施例中,电网电压的火线端ACL和零线端ACN分别接入图2电路中,依次通过分压、半波整流、温度补偿、电压隔离和放大滤波实现电压信号V-SAMP的采样。
于一实施例中,所述电压分压单元11包括第一分压端、第二分压端和整流器件;所述第一分压端和所述第二分压端分别设有多个串联的分压电阻。
具体地,所述第一分压端设有依次串联的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5。
所述第二分压端设有依次串联的第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10。
所述整流器件用于对分压后的电压信号进行半波整流,包括功率二极管D1,所述功率二极管D1的一端连接所述第五电阻R5,另一端连接所述第十电阻R10。
于一实施例中,电网电源的火线ACL与所述第一电阻R1的一端连接,所述第一电阻R1 的另一端与所述第二电阻R2的一端连接,所述第二电阻R2的另一端与所述第三电阻R3的一端连接,所述第三电阻R3的另一端与所述第四电阻R4的一端连接,所述第四电阻R4的另一端与所述第五电阻R5的一端连接,所述第五电阻R5的另一端与所述功率二极管D1的阴极连接。
电网电源的零线ACN与所述第六电阻R6的一端连接,所述第六电阻R6的另一端与所述第七电阻R7的一端连接,所述第七电阻R7的另一端与所述第八电阻R8的一端连接,所述第八电阻R8的另一端与所述第九电阻R9的一端连接,所述第九电阻R9的另一端与所述第十电阻R10的一端连接,所述第十电阻R10的另一端与所述功率二极管D1的阳极连接。
需要说明的是,所述电压分压单元11中分压电阻的个数除R1-R10这十个电阻连接之外其他数目的分压电阻结合输入电压及功率进行配比和串联连接、满足降额要求的连接形式也包括在本申请的保护范围内。
于一实施例中,所述温度补偿单元12包括:第十一电阻R11、稳压二极管ZD1。
所述第十一电阻R11的一端分别与所述功率二极管D1的阴极、所述稳压二极管ZD1的阴极连接,另一端与所述功率二极管D1的阳极连接。
于一实施例中,所述隔离单元13包括非线性光耦PC1,所述非线性光耦PC1的第一引脚与所述稳压二极管ZD1的阳极连接,所述非线性光耦PC1第二引脚与所述第十一电阻R11 的另一端连接。
于一实施例中,所述信号处理单元14包括:第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、三极管Q1和电容C1。
所述第十二电阻R12的一端与直流电源+5V连接,另一端分别与所述非线性光耦PC1的第四引脚、第十三电阻R13的一端以及所述三极管Q1的集电极连接。
所述第十三电阻R13的另一端与所述电容C1的一端连接,作为电压采样信号端输出 V-SAMP,所述电容C1的另一端与直流电源的地GND连接。
所述第十四电阻R14的一端分别与所述非线性光耦PC1的第三引脚、所述三极管Q1的基极连接,所述第十四电阻R14的另一端和所述三极管Q1的发射极均与直流电源的地连接 GND。使用三极管Q1后,使电流放大倍率由1.3~2.6倍,增长到319.8~639.6倍。大大降低了原边从导通到副边饱和的时间,同时由于光耦的CTR(Current Transfer Ratio,电流传输比) 具有较大的不确定性,三极管可大大降低其影响。
所述带温度补偿的隔离电网电压采样装置的工作过程如下:电网接入的电压经过分压电阻分压后,由于二极管D1的存在,分压单元的输出电压波形为半波。基于非线性光耦PC1 的光电隔离的特性将原边与副边隔离,达到对电网进行隔离的效果。但是非线性光耦存在温漂现象,即由温度变化所引起的半导体器件参数的变化是产生零点漂移现象的主要原因,因此也称零点漂移为温度漂移,简称温漂。为克服上述缺点,采用正温度系数的电阻R11和正温度系数的稳压二极管ZD1来补偿非线性光耦的温度漂移。因为非线性光耦PC1的光电耦合受电流传输比的大小限制,通过副边的三极管Q1来等效大幅度提高电流传输,使得输出的上升沿和下降沿快速形成方波,避免形成梯形波。
需要说明的是,本发明所述带温度补偿的隔离电网电压采样装置可以实现本发明所述的带温度补偿的隔离电网电压采样方法,但本发明所述的带温度补偿的隔离电网电压采样方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的带温度补偿的隔离电网电压采样装置的结构,凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换,都包括在本发明的保护范围内。
如图3所示,于一实施例中,所述带温度补偿的隔离电网电压采样方法具体包括以下几个步骤:
S31,通过电压分压单元接收输入电网的电压并对其进行分压。
S32,通过温度补偿单元对分压后的电压信号进行温度补偿。
S33,利用隔离单元通过非线性光耦对温度补偿后的电压信号进行隔离。
S34,通过信号处理单元对隔离后的电压信号进行放大与滤波处理,以实现供电电网电压的采样。
进一步地,如图4所示,于一实施例中,所述温度补偿单元包括:第十一电阻、稳压二极管,S32具体包括以下几个步骤:
S321,根据采样的电压需求确定一非线性光耦和稳压二极管。
具体地,除确定一稳压二极管之外,需结合稳压二极管ZD1、非线性光耦PC1的正向导通电压及第十一电阻R11的温漂参数的选择,以达到可以补偿温升的效果。三者参数需共同考虑,只要正负抵消即可。
S322,根据所述隔离单元中非线性光耦在不同温度下的电压性能和所述稳压二极管在不同温度下的电压性能计算温漂系数。
如图5所示,于一实施例中,所述非线性光耦和所述稳压二极管在一定温度范围内正常工作,由所述一定温度范围确定所述非线性光耦和所述稳压二极管工作时的最低温度和最高温度,且针对所述非线性光耦和所述稳压二极管选定相同的最低温度和相同的最高温度,S32 具体包括以下几个步骤:
S322A,将所述非线性光耦在最低温度时的正向导通电压与所述稳压二极管在该最低温度时的稳定电压求和确定一电压最小值。
具体地,若Tmin℃时,非线性光耦的正向导通电压Vf为V1min,稳压管ZD1的稳定电压Vz为V2min,则Vmin=V1min+V2min。
S322B,将所述非线性光耦在最高温度时的正向导通电压与所述稳压二极管在该最高温度时的稳定电压求和确定一电压最大值。
具体地,若Tmax℃时,非线性光耦的正向导通电压Vf为V1max,稳压管ZD1的稳定电压Vz为V2max,则Vmax=V1max+V2max。
S322C,将所述非线性光耦在规格书中标称的正向导通电压与所述稳压二极管在规格书中标称的稳定电压求和确定一电压正常值;规格书中标称值常为在25℃下测量的。
具体地,非线性光耦的正向导通电压Vf的标称值为V1nom,稳压管ZD1的稳定电压Vz 的标称值为V2nom,则Vnom=V1nom+V2nom。
S322D,根据温漂系数=((电压最大值-电压最小值)*10^6)/((最高温度-最低温度)*电压正常值)计算温漂系数。
具体地,根据温漂TC=((Vmax-Vmin)*10^6)/((Tmax-Tmin)*Vnom)计算所述第十一电阻 R11的温漂系数,当R11的温漂系数等于或接近上述计算的TC数值时,即可实现温度补偿。
S323,确定符合温漂系数的所述第十一电阻。
于本实施例的一实际应用中,-25℃时,非线性光耦正向导通电压1.3V;75℃时,非线性光耦正向导通电压0.9V,而常温时标称值1.2V,电压漂移由(1.3V-0.9V)/1.2V计算可得约 33%,当利用稳压二极管ZD1的稳定电压12V进行电压抬升之后,暂不考虑稳压二极管ZD1 的温漂时,由1.3V到0.9V之间0.4V的电压漂移由((1.3V+12V)-(0.9V+12V))/(1.2V+12V) 计算可得约3.03%。
为了实现更为精确的温度补偿,带正温度系数的电阻R11的确定过程如下(考虑稳压二极管ZD1的温漂):
若-25℃时,非线性光耦PC1的正向导通电压Vf=1.3V,稳压二极管ZD1的稳定电压12.1V,则Vmin=1.3+12.1=13.4V。
若75℃时,非线性光耦PC1的正向导通电压Vf=0.9V,稳压二极管ZD1的稳定电压12.9V,则Vmax=0.9+12.9=13.8V。
若常温时,非线性光耦PC1的正向导通电压标称1.2V,稳压二极管ZD1的稳定电压12V。
则Vnom=1.2+12=13.2V。
根据温漂计算公式可得:TC=((13.8-13.4)*10^6)/(75-(-25)*13.2)=303ppm/℃
因此,在选定稳压管ZD1的稳定电压为12V时,R11选择正温度系数为300ppm级的正温度系数电阻,即可实现温度补偿。
需要说明的是,本发明所述的带温度补偿的隔离电网电压采样方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序,凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。
综上所述,本发明所述的一种带温度补偿的隔离电网电压采样装置及采样方法,将电网接入的电压经过分压电阻分压和半波整流;基于非线性光耦的光电隔离的特性将原边与副边隔离,达到对电网进行隔离的效果;通过正温度系数的电阻和正温度系数的稳压二极管来补偿非线性光耦的温度漂移;因为非线性光耦的光电耦合受电流传输比的大小限制,通过副边的三极管来等效大幅度提高电流传输,使得输出的上升沿和下降沿快速形成方波,避免形成梯形波。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种带温度补偿的隔离电网电压采样装置,其特征在于,所述带温度补偿的隔离电网电压采样装置包括:
电压分压单元,用于接收输入电网的电压并对其进行分压;
温度补偿单元,与所述电压分压单元连接,用于对分压后的电压信号进行温度补偿;
隔离单元,与所述温度补偿单元连接,用于通过非线性光耦对温度补偿后的电压信号进行电气隔离;
信号处理单元,与所述隔离单元连接,用于对隔离后的电压信号进行放大与滤波处理,以实现供电电网电压的采样。
2.根据权利要求1所述的带温度补偿的隔离电网电压采样装置,其特征在于,
所述电压分压单元包括第一分压端、第二分压端和整流器件;所述第一分压端和所述第二分压端分别设有多个串联的分压电阻。
3.根据权利要求2所述的带温度补偿的隔离电网电压采样装置,其特征在于,
所述第一分压端设有依次串联的第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻;
所述第二分压端设有依次串联的第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻;
所述整流器件用于对分压后的电压信号进行半波整流,包括功率二极管,所述功率二极管的一端连接所述第五电阻,另一端连接所述第十电阻。
4.根据权利要求3所述的带温度补偿的隔离电网电压采样装置,其特征在于,
电网电源的火线与所述第一电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接,所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端连接,所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接,所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端连接,所述第五电阻的另一端与所述功率二极管的阴极连接;
电网电源的零线与所述第六电阻的一端连接,所述第六电阻的另一端与所述第七电阻的一端连接,所述第七电阻的另一端与所述第八电阻的一端连接,所述第八电阻的另一端与所述第九电阻的一端连接,所述第九电阻的另一端与所述第十电阻的一端连接,所述第十电阻的另一端与所述功率二极管的阳极连接。
5.根据权利要求4所述的带温度补偿的隔离电网电压采样装置,其特征在于,
所述温度补偿单元包括:第十一电阻、稳压二极管;
所述第十一电阻的一端分别与所述功率二极管的阴极、所述稳压二极管的阴极连接,另一端与所述功率二极管的阳极连接。
6.根据权利要求5所述的带温度补偿的隔离电网电压采样装置,其特征在于,
所述隔离单元包括非线性光耦,所述非线性光耦的第一引脚与所述稳压二极管的阳极连接,所述非线性光耦第二引脚与所述第十一电阻的另一端连接。
7.根据权利要求6所述的带温度补偿的隔离电网电压采样装置,其特征在于,
所述信号处理单元包括:第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、三极管和电容;
所述第十二电阻的一端与直流电源连接,另一端分别与所述非线性光耦的第四引脚、第十三电阻的一端以及所述三极管的集电极连接;
所述第十三电阻的另一端与所述电容的一端连接,作为电压采样信号端,所述电容的另一端与直流电源的地连接;
所述第十四电阻的一端分别与所述非线性光耦的第三引脚、所述三极管的基极连接,所述第十四电阻的另一端和所述三极管的发射极均与直流电源的地连接。
8.一种带温度补偿的隔离电网电压采样方法,其特征在于,所述带温度补偿的隔离电网电压采样方法包括:
通过电压分压单元接收输入电网的电压并对其进行分压;
通过温度补偿单元对分压后的电压信号进行温度补偿;
利用隔离单元通过非线性光耦对温度补偿后的电压信号进行电气隔离;
通过信号处理单元对隔离后的电压信号进行放大与滤波处理,以实现供电电网电压的采样。
9.根据权利要求8所述的带温度补偿的隔离电网电压采样方法,其特征在于,所述温度补偿单元包括:第十一电阻、稳压二极管;
通过温度补偿单元对分压后的电压信号进行温度补偿的步骤包括:
根据采样的电压、工作环境温度范围及所需采样精度需求确定一非线性光耦和稳压二极管;
根据所述隔离单元中非线性光耦在不同温度下的电压性能和所述稳压二极管在不同温度下的电压性能计算温漂系数;
确定符合温漂系数的所述第十一电阻。
10.根据权利要求8所述的带温度补偿的隔离电网电压采样方法,其特征在于,所述非线性光耦和所述稳压二极管在一定温度范围内正常工作,由所述一定温度范围确定所述非线性光耦和所述稳压二极管工作时的最低温度和最高温度,且针对所述非线性光耦和所述稳压二极管选定相同的最低温度和相同的最高温度;
根据所述隔离单元中非线性光耦在不同温度下的电压性能和所述稳压二极管在不同温度下的电压性能计算温漂系数的步骤包括:
将所述非线性光耦在最低温度时的正向导通电压与所述稳压二极管在该最低温度时的稳定电压求和确定一电压最小值;
将所述非线性光耦在最高温度时的正向导通电压与所述稳压二极管在该最高温度时的稳定电压求和确定一电压最大值;
将所述非线性光耦在规格书中标称的正向导通电压与所述稳压二极管在规格书中标称的稳定电压求和确定一电压正常值;规格书中的标称值在25℃下测量。
根据温漂系数=((电压最大值-电压最小值)*10^6)/((最高温度-最低温度)*电压正常值)计算温漂系数。
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