CN203616385U - 一种极宽范围自动增益电流测量电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种极宽范围自动增益电流测量电路，它包括微处理器（1）、采样电阻和信号放大电路（2）以及CT电流信号转换电路（3），微处理器（1）包括第一输入端口（AD1）、第二输入端口（AD2）…第X输入端口（ADx），采样电阻和信号放大电路（2）包括采样电阻（R1）、和信号放大器（U1）等，所述CT电流信号转换电路（3）包括电流互感器（CT），其中采样电阻（R1）的输出电压信号一路直接与第一输入端口（AD1）相连，另一路经过信号放大器U1放大后与第二输入端口（AD2）相连，其中信号放大的倍数可根据具体设备自定义。本实用新型能同时适用于额定1A和额定5A的电流互感器，具有成本低廉，不损失保护精度的优点，可广泛应用于电力系统的电流电压测量领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电流测量电路，尤其涉及一种极宽范围自动增益电流测量电路。
背景技术
在应用于电力系统的电流智能保护装置设计中，被检测电流回路一般通过电流互感器输出微小电流信号，经过采样电阻转化为电压信号，电压信号再经过AD转换后变成微处理器所需的数字信号，最后微处理器按照一定的逻辑对该信号进行处理并作出保护判断。通常的设计是一路电流信号经过一次AD转换形成数字信号，信号测量的精度由AD转换模块的精度决定。
目前市面上的电流互感器主要有额定1A和额定5A两种规格。按照常规设计，如果AD转换模块已确定，则使用额定1A和额定5A的电流互感器时的采样电阻必然不同，即电流测量回路须根据电流互感器来进行设计，不同的电流互感器对应不同的电流测量回路,没有通用性和互换性，这种情况必然会对设备生产和用户造成极大的不便和安全隐患。
如果将按额定5A电流互感器设计的保护装置使用在额定1A电流互感器取信号的场所，又会出现保护精度不高，AD转换模块未充分使用等问题；如果将额定1A电流互感器设计的保护装置使用在额定5A电流互感器取信号的场所，即会出现过载和内阻过大等问题。
综上所述，现有技术中的电流智能综合保护装置的电流测量电路必须根据电流互感器的参数来设计，这会造成生产不便和安全隐患，必然会造成生产和管理成本的提高；如果用额定5A规格的装置使用在额定1A的现场，又会出现保护精度不高，设备不可靠等缺陷。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种能同时适用于额定1A和额定5A的电流互感器，成本低廉，不损失保护精度的电流测量电路。
本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括微处理器、采样电阻和信号放大电路以及CT电流信号转换电路，所述微处理器包括第一输入端口、第二输入端口……第X输入端口，所述采样电阻和信号放大电路包括采样电阻、第一分压电阻、第二分压电阻和信号放大器，所述CT电流信号转换电路包括电流互感器，所述电流互感器的初级与被测电路连接，所述电流互感器的次级与所述采样电阻并联，所述采样电阻的一端连接所述信号放大器的正端和所述微处理器的第一输入端口，所述采样电阻的另一端连接所述第一分压电阻的一端，所述第一分压电阻的另一端连接所述信号放大器的负端和所述第二分压电阻的一端，所述第二分压电阻的另一端连接所述信号放大器的输出端和所述微处理器的第二输入端口。
所述电流互感器次级输出电压与所述微处理器的工作电压相适配，所述微处理器的第一输入端口和第二输入端口设置为AD输入模式，所述微处理器以所述第一输入端口的电流信号为标准作为选择第一输入端口或第二输入端口的依据。
本实用新型的有益效果是：由于本实用新型包括微处理器、采样电阻和信号放大电路以及CT电流信号转换电路，所述微处理器包括第一输入端口、第二输入端口……第X输入端口，所述采样电阻和信号放大电路包括采样电阻、第一分压电阻、第二分压电阻和信号放大器，所述CT电流信号转换电路包括电流互感器，所述电流互感器的初级与被测电路连接，所述电流互感器的次级与所述采样电阻并联，所述采样电阻的一端连接所述信号放大器的正端和所述微处理器的第一输入端口，所述采样电阻的另一端连接所述第一分压电阻的一端，所述第一分压电阻的另一端连接所述信号放大器的负端和所述第二分压电阻的一端，所述第二分压电阻的另一端连接所述信号放大器的输出端和所述微处理器的第二输入端口；所述电流互感器次级输出电压与所述微处理器的工作电压相适配，所述微处理器的第一输入端口、第二输入端口设置为AD输入模式；所以本实用新型能同时适用于额定1A和额定5A的电流互感器，具有成本低廉，不损失保护精度的优点。
附图说明
图1是本实用新型电路原理示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型它包括微处理器1、采样电阻和信号放大电路2以及CT电流信号转换电路3，所述微处理器1包括多个输入端口，其中有第一输入端口AD1、第二输入端口AD2……第X输入端口ADx，其中X和x位自然数。所述采样电阻和信号放大电路2包括采样电阻R1、第一分压电阻R2、第二分压电阻R3和信号放大器U1。所述CT电流信号转换电路3包括电流互感器CT，所述电流互感器CT的初级与被测电路连接，所述电流互感器CT的次级与所述采样电阻R1并联，所述采样电阻R1的一端连接所述信号放大器U1的正端和所述微处理器1的第一输入端口AD1，所述采样电阻R1的另一端连接所述第一分压电阻R2的一端，所述第一分压电阻R2的另一端连接所述信号放大器U1的负端和所述第二分压电阻R3的一端，所述第二分压电阻R3的另一端连接所述信号放大器U1的输出端和所述微处理器1的第二输入端口AD2。
所述电流互感器CT次级输出电压与所述微处理器1的工作电压相适配，所述微处理器1的第一输入端口AD1、第二输入端口AD2通过编程设置为AD输入模式，所述微处理器1以所述第一输入端口AD1的电流信号为标准作为选择第一输入端口AD1或第二输入端口AD2的依据。
本实施例中所述采样电阻和信号放大电路2包括采样电阻R1和信号放大器U1，其中采样电阻R1的输出电压信号一路直接与第一输入端口AD1相连，一路经过信号放大器U1放大后与第二输入端口AD2相连。其中信号放大的倍数可根据具体设备自定义，本实施例中设为10倍。具体电流测量分为以下两个阶段。
一、电流小于5A时，对应额定1A的电流互感器，此时以第二输入端口AD2的转换数据为判定依据实现电流继电保护功能；
二、电流大于5A时，对应额定5A的电流互感器，此时第二输入端口AD2截止，无法测量真实数据，以第一输入端口AD1的转换数据为为判定依据实现电流继电保护功能。
本实用新型可应用于电力系统的电流电压测量领域。
Claims (2)
1.一种极宽范围自动增益电流测量电路，它包括微处理器（1）、采样电阻和信号放大电路（2）以及CT电流信号转换电路（3），其特征在于：所述微处理器（1）包括第一输入端口（AD1）、第二输入端口（AD2）……第X输入端口（ADx），所述采样电阻和信号放大电路（2）包括采样电阻（R1）、第一分压电阻（R2）、第二分压电阻（R3）和信号放大器（U1），所述CT电流信号转换电路（3）包括电流互感器（CT），所述电流互感器（CT）的初级与被测电路连接，所述电流互感器（CT）的次级与所述采样电阻（R1）并联，所述采样电阻（R1）的一端连接所述信号放大器（U1）的正端和所述微处理器（1）的第一输入端口（AD1），所述采样电阻（R1）的另一端连接所述第一分压电阻（R2）的一端，所述第一分压电阻（R2）的另一端连接所述信号放大器（U1）的负端和所述第二分压电阻（R3）的一端，所述第二分压电阻（R3）的另一端连接所述信号放大器（U1）的输出端和所述微处理器（1）的第二输入端口（AD2）。
2.根据权利要求1所述的一种极宽范围自动增益电流测量电路，其特征在于：所述电流互感器（CT）次级输出电压与所述微处理器（1）的工作电压相适配，所述微处理器（1）的第一输入端口（AD1）和第二输入端口（AD2）设置为AD输入模式, 所述微处理器（1）以所述第一输入端口（AD1）的电流信号为标准作为选择第一输入端口（AD1）或第二输入端口（AD2）的依据。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109298229A (zh) * | 2017-07-25 | 2019-02-01 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种计算电流采样芯片的系统增益的方法及装置 |
| CN115639392A (zh) * | 2022-10-21 | 2023-01-24 | 中山市华讯电器有限公司 | 一种额定二次电流低于1a的电力仪表 |
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2013
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| CN109298229B (zh) * | 2017-07-25 | 2020-12-11 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种计算电流采样芯片的系统增益的方法及装置 |
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