CN203553878U - 用于微机保护装置的模拟量采集双极性输入电路 - Google Patents
用于微机保护装置的模拟量采集双极性输入电路 Download PDFInfo
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Abstract
一种用于微机保护装置的模拟量采集双极性输入电路，包括信号采样元件、信号放大元件、反相电路、多极转换电路和CPU。信号采样元件包括电流互感器和电压互感器，将采集的电信号输入信号放大元件后，经反相电路反相。多极转换电路在CPU的控制下，实现反相电路中反相电信号的应用。本实用新型提供的电路，采集双极性输入电路，通过改变模拟采集的极性实现对电能的调整，解决微机保护装置在带电状态的调整，实现电能的正确计量。可对处于工作状态下的微机保护装置进行实时在线控制，避免了由于施工操作不规范导致的错误，提高了安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种极性转换输入电路，尤其涉及一种模拟量采集双极性输入电路，适用于带电情况下实现模拟量采集导致电度错误的电力电表。
背景技术
微机保护装置是用于在10kv领域的电力系统中提供保护的装置。正常的现场施工和安装顺序都是先接通高压电，此时微机保护装置是不显示计量电度的，只有当设备运行带上负载，并有电流时才可以计量。现场的实际作业中，由于施工操作不规范经常把电压和电流的互感器极性接反，在微机或者仪表上显示电能为负数或是无法显示，从而导致装置无法实现计量功能。
由于，发现这些情况时，微机保护装置已经安装，且线路也已运行，其不能轻易断电进行调整，带电操作又给人身安全带来隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于微机保护装置的模拟量采集双极性输入电路，采用双极性输入电路，通过改变模拟采集的极性实现对电能的调整，解决微机保护装置在带电状态的调整，实现电能的正确计量。
本实用新型提供的一种用于微机保护装置的模拟量采集双极性输入电路，包括
信号采样元件，包括电流互感器和电压互感器；
信号放大元件，与信号采样元件的输出端连接，用于对信号采样元件采集的信号进行运算放大处理；
反相电路，与信号放大元件的输出端连接，包括反相运算电路，用于对电路极性的反转；
多极转换电路，包括多极转换芯片，同时与反相电路输出端和信号放大元件输出端连接；
CPU，与多极转换电路连接，用于接收多极转换电路输出的电信号，并向多极转换电路输出工作信号。
反相电路包括第一电阻、第二电阻和反相运算放大器，第一电阻一端与多极转换电路连接，另一端连接于反相运算放大器的反相输入端，第二电阻并联于反相运算放大器的反相输入端和输出端，反相运算放大器的输出端与多极转换电路连接。
本实用新型技术方案实现的有益效果：
本实用新型的用于微机保护装置的模拟量采集双极性输入电路，采用双极性输入电路，通过改变模拟采集的极性实现对电能的调整，解决微机保护装置在带电状态的调整，实现电能的正确计量。
本实用新型提供的电路，可对处于工作状态下的微机保护装置进行实时在线控制，避免了由于施工操作不规范导致的错误，提高了安全性。
附图说明
图1为本实用新型用于微机保护装置的模拟量采集双极性输入电路一实施例的结构示意图；
图2为本实用新型用于微机保护装置的模拟量采集双极性输入电路中涉及反相电路和多极转换电路一实施例的电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本实用新型的技术方案。本实用新型实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。
图1为本实用新型用于微机保护装置的模拟量采集双极性输入电路一实施例的结构示意图，如图1所示，信号采样元件1的输出端与信号放大元件2的输入端连接，将由电流互感器和电压互感器采集的电信号输入信号放大元件2，再信号放大元件2进行运算放大处理。信号放大元件2的输出端分别与反相电路3和多极转换电路4连接。多极转换电路4向CPU输出电信号，CPU向多极转换电路4输出工作信号。本实施例中，信号放大元件2为运算放大器（LM324）。
经信号采样元件1可采集多组电压信号（如：记为Ua、Ub和Uc）和电流信号（如：记为Ia和Ic）。图2为本实用新型用于微机保护装置的模拟量采集双极性输入电路中涉及反相电路和多极转换电路一实施例的电路示意图。本实施例以电压信号Ua为例说明相关电路的连接和工作方式。如图2所示，本实施例中，反相电路3包括第一电阻R1、第二电阻R2和反相运算放大器TR1。多极转换电路4采用包括多极转换芯片U1（CD4052芯片）。第一电阻R1一端与多极转换芯片U1连接（第5引脚），另一端连接于反相运算放大器TR1的反相输入端，第二电阻R2并联于反相运算放大器TR1的反相输入端和输出端，反相运算放大器TR1的输出端与多极转换芯片U1连接（第1引脚）。出于限流的目的，还在第一电阻R1一端与多极转换芯片U1之间设置第四电阻作为限流电阻，在反相运算放大器TR1的输出端与多极转换芯片U1设置第三电阻作为电流电阻。
多极转换芯片U1与CPU连接，本实施例中，多极转换芯片U1分别通过第10引脚和第9引脚与CPU连接，通过第3引脚与CPU的A/D模块连接。
当反相电路接收到所采集并运算放大的Ua相电压，一方面，直接输入多极转换电路U1（如：CD4052芯片的第5引脚），另一方面，通过反相运算放大器TR1实现极性反相，输入多极转换电路U1（如：CD4052芯片的第1引脚），根据“虚短”和“虚断”的原理，得出反相运算放大器TR1输出的电压Uout=-R2×Ua/R1，故当R1和R2电阻值相等就实现输入电压与输出电压大小相等，相位相反。
正常情况，CD4052芯片的第5引脚和第3引脚连通。当发现微机保护装置的电度显示不正确时，通过CPU赋予多极转换电路U1与CPU连接的控制线A1和A2的电平实现对CD4052的第5引脚与第1引脚选择性连通，即实现了电度的调整和电能的正确计量。
Claims (2)
1.一种用于微机保护装置的模拟量采集双极性输入电路，包括
信号采样元件，包括电流互感器和电压互感器；
信号放大元件，与信号采样元件的输出端连接，用于对信号采样元件采集的信号进行运算放大处理；
反相电路，与信号放大元件的输出端连接，包括反相运算电路；
多极转换电路，包括多极转换芯片；
CPU，与多极转换电路连接。
2.根据权利要求1所述的用于微机保护装置的模拟量采集双极性输入电路，其特征在于所述的反相运算电路包括第一电阻、第二电阻和反相运算放大器，所述的第一电阻一端与所述的多极转换电路连接，另一端连接于所述的反相运算放大器的反相输入端，所述的第二电阻并联于所述的反相运算放大器的反相输入端和输出端，所述的反相运算放大器的输出端与所述的多极转换电路连接。
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| CN201320690907.6U CN203553878U (zh) | 2013-11-04 | 2013-11-04 | 用于微机保护装置的模拟量采集双极性输入电路 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104316758A (zh) * | 2014-11-17 | 2015-01-28 | 深圳市英威腾电气股份有限公司 | 双极性模拟量输入检测电路 |
| CN110446213B (zh) * | 2019-07-12 | 2023-11-03 | 湖南沛科交通工程技术股份有限公司 | 一种LoRa无线单灯控制器用测试系统及其测试方法 |
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2013
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
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