CN203164265U - 一种双通道采样电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双通道采样电路，包括电流、电压转换电路，该电路还包括采样小信号的通道一和采样大信号的通道二；通道一对从电流、电压转换电路来的信号作1:1放大处理得到小信号，通道二对从电流、电压转换电路来的信号作放大处理，放大倍数大于通道一，优选为10倍，得到大信号；通道一和通道二的结构相同，包括电流、电压转换电路、放大电阻一、放大电阻二、参考电压基准、单极性运放、限流电阻、滤波电容和嵌位二极管。电流、电压转化电路出来的小电压信号,分别经过两路通道、一路作1:1放大处理（保证采样范围）得到小信号，一路作10倍放大处理（保证小信号的精度）得到大信号，这样既能保证整个采样范围，又能保证小信号的采样的精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及小电压信号采样电路。
背景技术
随着继电保护行业的不断发展，现场应用对继电保护装置的采样精度的要求越来越高，能准确地反应出系统的运行情况，包括系统运行的各个电参量和系统运行的状态。
继电保护装置的精度要求也越来越高，由于继电保护行业的采样范围要求宽，现有的继电保护装置中的采样电路已经不能既要满足大信号的精度又要兼顾小信号的精度的要求。
实用新型内容
本实用新型提供了一种，以解决现有的继电保护装置中的采样电路已经不能既要满足大信号的精度又要兼顾小信号的精度的要求的技术问题。
为达到上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案为：提供了一种双通道采样电路，包括电流、电压转换电路，其特征在于：该电路还包括采样小信号的通道一和采样大信号的通道二；通道一对从电流、电压转换电路来的信号作1:1放大处理得到小信号，通道二对从电流、电压转换电路来的信号作放大处理得到大信号，放大倍数大于通道一；所述通道一和通道二的结构相同；
所述通道一包括通道一放大电阻一、通道一放大电阻二、参考电压基准、通道一单极性运放、通道一限流电阻、通道一滤波电容和通道一嵌位二极管；
所述通道二包括通道二放大电阻一、通道二放大电阻二、参考电压基准、通道二单极性运放、通道二限流电阻、通道二滤波电容和通道二嵌位二极管；
电流、电压互感器转化电路出来的小电压信号，一路经过通道一放大电阻一、通道一放大电阻二、通道一单极性运放组成的运放电路到通道一单极性运放的第14脚，放大后的小电压信号经过通道一限流电阻限流后再经过通道一滤波电容和通道一嵌位二极管滤波和嵌位后产生小信号；一路经过通道二放大电阻一、通道二放大电阻二、通道二单极性运放组成的运放电路到通道二单极性运放的第8脚，放大后的小电压信号经过通道二限流电阻限流后再经过通道二滤波电容和通道二嵌位二极管滤波和嵌位后产生大信号。
所述通道二的放大倍数为10倍。
所述单极性运放为TLC2274。
通道一放大电阻二与通道一放大电阻一的比值小于通道二放大电阻二(R5)与通道二放大电阻一(R4)的比值，这样通道一得到的信号为小信号，通道二得到的I2信号为大信号。
本实用型的有益效果是：电流、电压转化电路出来的小电压信号,分别经过两路通道、一路作1:1放大处理（保证采样范围）得到小信号I1，一路作10倍放大处理（保证小信号的精度）得到大信号I2，得到的这两个信号再分别送给单片机的两个采样口，单片机通过内置程序对采样信号作相应的滤波、运算处理，这样既能保证整个采样范围，又能保证小信号的采样的精度。
附图说明
图1为本实用新型的电路图。
其中，
I-电流、电压互感器出来后的小电压信号；
1-通道一（输出小信号I1）；
R1-通道一放大电阻一
R2-通道一放大电阻二；
U1-通道一单极性运放（16脚运放，共有4通道）；
R3-通道一限流电阻；
I1-小信号，进单片机采集口；
C1-通道一滤波电容；
D1-通道一嵌位二极管；
2-通道二（输出大信号I2）；
R4-通道二放大电阻一
R5-通道二放大电阻二；
U2-通道二单极性运放（16脚运放，共有4通道）；
R6-通道二限流电阻；
I2-大信号，进单片机采集口；
C2-通道二滤波电容；
D2-通道二嵌位二极管；
REF-参考电压基准。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细地描述：
如图1所示，该双通道采样电路，包括电流、电压转换电路，该电路还包括采样小信号I1的通道一1和采样大信号I2的通道二2；通道一1对从电流、电压转换电路来的信号作1:1放大处理得到小信号I1，通道二2对从电流、电压转换电路来的信号作放大处理，放大倍数大于通道一1，优选为10倍，得到大信号I2；所述通道一1和通道二2的结构相同；
所述通道一1和通道二2包括电流、电压转换电路、放大电阻一、放大电阻二、参考电压基准、单极性运放、限流电阻、滤波电容和嵌位二极管；
所述电流、电压互感器转化电路出来的小电压信号I分成两路分别进入通道一1和通道二2的放电大路，所述放大电路由放大电阻一、放大电阻二和单极性运放组成，放大后的小电压信号I经过限流电阻限流后再经过滤波电容和嵌位二极管滤波和嵌位后，产生小信号I1和大信号I2；小信号I1和大信号I2分别送给单片机的两个采样口。其中，通道一放大电阻二R2与通道一放大电阻一R1的比值小于通道二放大电阻二(R5)与通道二放大电阻一(R4)的比值，这样通道一得到的信号为小信号 I1，通道二得到的I2信号为大信号I2。
具体说明如下：
所述通道一1包括通道一放大电阻一R1、通道一放大电阻二R2、参考电压基准REF、通道一单极性运放U1、通道一限流电阻R3、通道一滤波电容C1和通道一嵌位二极管D1；
所述通道二2包括通道二放大电阻一R4、通道二放大电阻二R5、参考电压基准REF、通道二单极性运放U2、通道二限流电阻R6、通道二滤波电容C2和通道二嵌位二极管D2。
电流、电压互感器转化电路出来的小电压信号I，一路经过通道一放大电阻一R1、通道一放大电阻二R2、通道一单极性运放U1组成的运放电路到通道一单极性运放U1的第14脚，放大后的小电压信号I经过通道一限流电阻R3限流后再经过通道一滤波电容C1和通道一嵌位二极管D1滤波和嵌位后，产生小信号I1。一路经过通道二放大电阻一R4、通道二放大电阻二R5、通道二单极性运放U2组成的运放电路到通道二单极性运放U2的第8脚，放大后的小电压信号I经过通道二限流电阻R6限流后再经过通道二滤波电容C2和通道二嵌位二极管D2滤波和嵌位后，产生大信号I2。
其中通道一1和通道二2的放大情况为：通道一放大电阻二R2与通道一放大电阻一R1的比值小于通道二放大电阻二(R5)与通道二放大电阻一(R4)的比值，这样通道一得到的信号为小信号 I1，通道二得到的I2信号为大信号I2。再将小信号 I1和大信号I2送给单片机的两个采样口，对采样信号作相应的滤波、运算处理，这样既能保证整个采样范围，又能保证小信号的采样的精度。
本实用新型的工作原理是：所述的电流、电压转换电路，直接将大电流、电压信号转换成小电压信号，供两路通道放大处理用。所述的放大电阻分别与运放的端口连接，实现信号的放大处理。所述的参考电压基准为由单片机的采样基准提供，实现对单极性运放提供参考电压基准，将小电压信号抬升到单片机所能处理的范围。所述的单极性运放与放大电阻配合，实现小电压信号的放大处理。所述的限流电阻实现信号的限流作用。所述的滤波电容实现对信号的滤波处理。所述的嵌位二极管对放大后信号作嵌位作用，防止信号过大，损坏单片机。
本实用新型并不限于上述实例，在本实用新型的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。
Claims (4)
1.一种双通道采样电路，包括电流、电压转换电路，其特征在于：该电路还包括采样小信号（I1）的通道一（1）和采样大信号（I2）的通道二（2）；通道一（1）对从电流、电压转换电路来的信号作1:1放大处理得到小信号（I1），通道二（2）对从电流、电压转换电路来的信号作放大处理得到大信号（I2），放大倍数大于通道一（1）；所述通道一（1）和通道二（2）的结构相同；
所述通道一（1）包括通道一放大电阻一（R1）、通道一放大电阻二（R2）、参考电压基准（REF）、通道一单极性运放（U1）、通道一限流电阻（R3）、通道一滤波电容（C1）和通道一嵌位二极管（D1）；
所述通道二（2）包括通道二放大电阻一（R4）、通道二放大电阻二（R5）、参考电压基准（REF）、通道二单极性运放（U2）、通道二限流电阻（R6）、通道二滤波电容（C2）和通道二嵌位二极管（D2）；
电流、电压互感器转化电路出来的小电压信号（I），一路经过通道一放大电阻一（R1）、通道一放大电阻二（R2）、通道一单极性运放（U1）组成的运放电路到通道一单极性运放（U1）的第14脚，放大后的小电压信号（I）经过通道一限流电阻（R3）限流后再经过通道一滤波电容（C1）和通道一嵌位二极管（D1）滤波和嵌位后产生小信号（I1）；一路经过通道二放大电阻一（R4）、通道二放大电阻二（R5）、通道二单极性运放（U2）组成的运放电路到通道二单极性运放（U2）的第8脚，放大后的小电压信号（I）经过通道二限流电阻（R6）限流后再经过通道二滤波电容（C2）和通道二嵌位二极管（D2）滤波和嵌位后产生大信号（I2）。
2.根据权利要求1所述的双通道采样电路，其特征在于：所述通道二（2）的放大倍数为10倍。
3.根据权利要求1或2所述的双通道采样电路，其特征在于：所述单极性运放为TLC2274。
4.根据权利要求1或2所述的双通道采样电路，其特征在于：通道一放大电阻二（R2）与通道一放大电阻一（R1）的比值小于通道二放大电阻二(R5)与通道二放大电阻一(R4)的比值。
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| CN105743508A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-07-06 | 卡斯柯信号有限公司 | 一种相异啮合码距的双通道可信采集方法 |
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