CN204241558U - 一种电压信号周期性采集装置 - Google Patents

一种电压信号周期性采集装置 Download PDF

Info

Publication number
CN204241558U
CN204241558U CN201420742505.0U CN201420742505U CN204241558U CN 204241558 U CN204241558 U CN 204241558U CN 201420742505 U CN201420742505 U CN 201420742505U CN 204241558 U CN204241558 U CN 204241558U
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage signal
zero
circuit
harvester
cycles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201420742505.0U
Other languages
English (en)
Inventor
陈刘伟
王晔
余龙山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI HUASU ELECTRIC CO Ltd
Original Assignee
SHANGHAI HUASU ELECTRIC CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI HUASU ELECTRIC CO Ltd filed Critical SHANGHAI HUASU ELECTRIC CO Ltd
Priority to CN201420742505.0U priority Critical patent/CN204241558U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204241558U publication Critical patent/CN204241558U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本实用新型提供了一种电压信号周期性采集装置，用于电力电网技术领域，以解决目前电压信号采集无法获取周期性信号的问题，所述电压信号周期性采集装置包括：电压信号采集电路，与待采集的电压信号输入源电连接；AD采集模块，与所述电压信号采集模块进行电连接，其中，所述AD采集模块还包括过零检测电路，所述过零检测电路接收采集到的电压信号，并对所述采集到的电压信号进行过零点检测以获得周期频率。本实用新型实现电压信号的周期性检测，通过检测电网电压连续两次正向过零之间的时间间隔来监控电网的频率，从而提供电压信号周期性判断的依据，以方便用户获得电压信号的周期性，为后续电压信号的周期性计算获取前提数据。

Description

一种电压信号周期性采集装置
技术领域
本实用新型涉及电力电网技术领域，尤指一种电压信号周期性采集装置。
背景技术
电网电压信号的采集有很多的方法，但大都按一个固定的采样率来进行采样，这种只有在理想的状态下才能采集到一个周期信号，而实际应用环境非常复杂，因为电网的干扰源很多，导致电网频率在不停的变化中，从而导致采集到的电压值并不是一个周期的，而像FFT(fast Fourier transform，快速傅立叶变换)等很多的算法都要保证采样电压值是一个周期内的，而不在一个周期内的采样值会导致电压值计算的误差。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有电压采集电路的不足，提供一种电压信号周期性采集装置，从而对电压信号进行实时周期性检测。
申请人在研究中发现，电网电压频率的变化是有过程的，在连续的两个周期变化是不大的，这样就可以通过实时监控电网的频率，动态调节采样频率，这样就能保证采集到的电压信号是在一个周期内的。
为了实现本实用新型以上目的，本实用新型的电压信号周期性采集装置是通过以下技术方案实现的：
一种电压信号周期性采集装置，所述电压信号周期性采集装置包括：
电压信号采集电路，与待采集的电压信号输入源电连接；
AD采集模块，与所述电压信号采集电路进行电连接，其中，所述AD采集模块还包括过零检测电路，所述过零检测电路接收采集到的电压信号，并对所述采集到的电压信号进行过零点检测以获得周期频率。
本实用新型通过使用过零检测电路来实现电压信号的周期性采集，通过检测电网电压连续两次正向过零之间的时间间隔来监控电网的频率，由上一周期的电网频率来决定下一周期的采样频率。
进一步地，所述电压信号采集电路具体包括：
输入端电阻、一电压互感器、采样电阻和滤波电路，所述输入端电阻连接所述输入源，所述电压互感器两端分别连接滤波电路R2、C2和R17、C5，所述采样电阻并联于所述电压互感器。
通过电压互感器、采样电阻和滤波电路，采集到电压信号源，以获得精确的电压源信号。
进一步地，所述过零检测电路具体包括：
一个或若干个放大电路、过零比较器和光耦器，所述放大电路连接所述采样电阻和过零比较器，将放大后的电压信号输出到过零比较器中，所述过零比较器连接所述光耦器，所述光耦器将过零点检测后的信号耦合到所述AD转换模块的AD转换电路中。
放大电路的采用可以提高信号的强度，过零比较器对放大后的电压信号进行过零点的检测，当电压信号达到零电位时，过零比较器获得该信号并记录之，同时通过光耦器将电压信号进行耦合，提高信号的精确度。
所述电压信号周期性采集装置还连接一处理器，与所述AD采集模块相连，所述AD采集模块将过零点检测后的信号进行AD转换后输出到所述处理器中。
过零点检测后的信号进入处理器后，可以进行进一步的数字处理，通过直观的方式反映电压波形和电压信号的周期性。
本实用新型通过使用过零检测电路来实现电压信号的周期性检测，通过检测电网电压连续两次正向过零之间的时间间隔来监控电网的频率，由上一周期的电网频率来决定下一周期的采样频率，从而提供电压信号周期性判断的依据，以方便用户获得电压信号的周期性，为后续电压信号的周期性计算获取前提数据。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
图1是本实用新型实施例一种电压信号周期性采集装置的结构示意图。
图2是本实用新型实施例电压信号采集电路的电路图；
图3是本实用新型实施例过零检测电路的电路图；
图4是本实用新型实施例电压信号过零检测后的波形图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
如图1所示，是本实用新型电压信号周期性采集装置的结构示意图。
一种电压信号周期性采集装置，所述电压信号周期性采集装置包括：
电压信号采集电路，与待采集的电压信号输入源电连接；
AD采集模块，与所述电压信号采集电路进行电连接，其中，所述AD采集模块还包括过零检测电路，所述过零检测电路接收采集到的电压信号，并对所述采集到的电压信号进行过零点检测以获得周期频率。
本实用新型通过使用过零检测电路来实现电压信号的周期性采集，通过检测电网电压连续两次正向过零之间的时间间隔来监控电网的频率，由上一周期的电网频率来决定下一周期的采样频率。
进一步地，所述电压信号采集电路具体包括：
输入端电阻、一电压互感器、采样电阻和滤波电路，所述输入端电阻连接所述输入源，所述电压互感器两端分别连接滤波电路R2、C2和R17、C5，所述采样电阻并联于所述电压互感器。
如图2所示，为本实用新型的电压信号采集电路图。VAIN、VA是要采集的电压信号，T1是一个电流为1:1的电压互感器。电压互感器的输入输出电流一样，R5是高精度的采样电阻，R2、C2和R17、C5是两组滤波电路，VA、VN是进入AD采集模块的信号。
例如，在一实施例中，R2和R17可分别取1K欧姆电阻，C2和C5分别取33nF，R3、R5取高位电阻，使得在输入端电压为220V时，输入端有1mA的电流，同时，输出端同样会产生1mA的电流，这样在R5两端产生0.33V的电压信号，通过采样得到R5两端的电压信号。从而通过电压互感器、采样电阻和滤波电路，采集到电压信号源，以获得精确的电压源信号。
进一步地，所述过零检测电路具体包括：
一个或若干个放大电路、过零比较器和光耦器，所述放大电路连接所述采样电阻和过零比较器，将放大后的电压信号输出到过零比较器中，所述过零比较器连接所述光耦器，所述光耦器将过零点检测后的信号耦合到所述AD转换模块的AD转换电路中。
如图3所示，为本实用新型过零检测电路的电路图。图3中，通过对VA的信号进行过零检测来计算电网电压的实际频率。如图3所示，LF353是一运放电路，用于将采集到的电压信号进行放大，这里，放大电路选取了两个，实际应用中，可以根据电压信号的强度选择放大电路的个数。LM393是一过零比较器，用来对电压信号进行过零检测，因为采集到的电压信号是交流信号，它有正负极性，在采样信号的正半周期时，LM393输出的是高电平，负半周期时，LM393输出的是低电平，根据采样信号周期的变化，LM393会输出一个相应的频率的方波信号，正半周期和负半周期信号通过光耦OP1后得到一个同步的电平相反的方波信号VAI信号，而每一个电平变化的时刻就一个过零点。其中，图3中各电阻和电容的取值本领域技术人员可以通过经验设定并调整。
放大电路的采用可以提高信号的强度，过零比较器对放大后的电压信号进行过零点的检测，当电压信号达到零电位时，过零比较器获得该信号并记录之，同时通过光耦器将电压信号进行耦合，提高信号的精确度。
进一步地，所述电压信号周期性采集装置还连接一处理器，与AD采集模块相连，所述AD采集模块将过零点检测后的信号进行AD转换后输出到所述处理器中。如图4所示，过零点检测后的信号进入处理器后，可以进行进一步的数字处理，通过直观的方式反映电压波形和电压信号的周期性。
因此，电压信号采集电路采集到的信号进入AD采集模块后经过过零点检测后获得电压信号VAI，可以再通过处理器计算得出输入的电压信号大小，输出到高速处理器，高速处理器判断VAI电平变化的时间。
本实用新型通过使用过零检测电路来实现电压信号的周期性检测，通过检测电网电压连续两次正向过零之间的时间间隔来监控电网的频率，由上一周期的电网频率来决定下一周期的采样频率，从而提供电压信号周期性判断的依据，以方便用户获得电压信号的周期性，为后续电压信号的周期性计算获取前 提数据。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种电压信号周期性采集装置，其特征在于，所述电压信号周期性采集装置包括：
电压信号采集电路，与待采集的电压信号输入源电连接；
AD采集模块，与所述电压信号采集电路进行电连接，其中，所述AD采集模块还包括过零检测电路，所述过零检测电路接收采集到的电压信号，并对所述采集到的电压信号进行过零点检测以获得周期频率。
2.根据权利要求1所述的电压信号周期性采集装置，其特征在于，所述电压信号采集电路具体包括：
输入端电阻、一电压互感器、采样电阻和滤波电路，所述输入端电阻连接所述输入源，所述电压互感器两端分别连接滤波电路R2、C2和R17、C5，所述采样电阻并联于所述电压互感器。
3.根据权利要求2所述的电压信号周期性采集装置，其特征在于，所述过零检测电路具体包括：
一个或若干个放大电路、过零比较器和光耦器，所述放大电路连接所述采样电阻和过零比较器，将放大后的电压信号输出到过零比较器中，所述过零比较器连接所述光耦器，所述光耦器将过零点检测后的信号耦合到所述AD转换模块的AD转换电路中。
4.根据权利要求1所述的电压信号周期性采集装置，其特征在于，所述电压信号周期性采集装置还连接一处理器，与所述AD采集模块相连，所述AD采集模块将过零点检测后的信号进行AD转换后输出到所述处理器。
CN201420742505.0U 2014-12-01 2014-12-01 一种电压信号周期性采集装置 Active CN204241558U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420742505.0U CN204241558U (zh) 2014-12-01 2014-12-01 一种电压信号周期性采集装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420742505.0U CN204241558U (zh) 2014-12-01 2014-12-01 一种电压信号周期性采集装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204241558U true CN204241558U (zh) 2015-04-01

Family

ID=52771039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201420742505.0U Active CN204241558U (zh) 2014-12-01 2014-12-01 一种电压信号周期性采集装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN204241558U (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106199144A (zh) * 2016-07-02 2016-12-07 安徽互感器有限公司 超低功耗交流正弦波信号实时采样方法
CN107490720A (zh) * 2017-09-21 2017-12-19 源初（广州）科技有限公司 一种电网电压过零点的数字检测装置及检测方法
CN108988354A (zh) * 2018-09-11 2018-12-11 国网山东省电力公司莱芜供电公司 一种基于磁控电抗器的无功补偿控制系统及方法
CN110568370A (zh) * 2019-08-20 2019-12-13 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 电压采集周期调整方法及装置
CN110596456A (zh) * 2019-08-09 2019-12-20 广州汉光电气股份有限公司 一种电网频率测试方法
CN110716110A (zh) * 2019-10-11 2020-01-21 威胜集团有限公司 电气安全检测装置、检测方法及智能插座
CN114660215A (zh) * 2022-05-25 2022-06-24 山东科技大学 一种气相色谱仪fid检测电路
CN116754831A (zh) * 2023-08-16 2023-09-15 北京智芯微电子科技有限公司 应用于智能断路器的抗谐波干扰的频率测量方法及装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106199144A (zh) * 2016-07-02 2016-12-07 安徽互感器有限公司 超低功耗交流正弦波信号实时采样方法
CN107490720A (zh) * 2017-09-21 2017-12-19 源初（广州）科技有限公司 一种电网电压过零点的数字检测装置及检测方法
CN108988354A (zh) * 2018-09-11 2018-12-11 国网山东省电力公司莱芜供电公司 一种基于磁控电抗器的无功补偿控制系统及方法
CN110596456A (zh) * 2019-08-09 2019-12-20 广州汉光电气股份有限公司 一种电网频率测试方法
CN110568370A (zh) * 2019-08-20 2019-12-13 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 电压采集周期调整方法及装置
CN110716110A (zh) * 2019-10-11 2020-01-21 威胜集团有限公司 电气安全检测装置、检测方法及智能插座
CN114660215A (zh) * 2022-05-25 2022-06-24 山东科技大学 一种气相色谱仪fid检测电路
CN114660215B (zh) * 2022-05-25 2022-12-09 山东科技大学 一种气相色谱仪fid检测电路
CN116754831A (zh) * 2023-08-16 2023-09-15 北京智芯微电子科技有限公司 应用于智能断路器的抗谐波干扰的频率测量方法及装置
CN116754831B (zh) * 2023-08-16 2023-11-07 北京智芯微电子科技有限公司 应用于智能断路器的抗谐波干扰的频率测量方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204241558U (zh) 一种电压信号周期性采集装置
CN204287320U (zh) 一种电流信号周期性采集装置
CN103323663B (zh) 一种整流机组直流电流和整流器损耗的测量方法
CN202631623U (zh) 一种测量频率可变的交流电压的装置和系统
CN102967778A (zh) 一种电网检测装置及其检测方法
CN104391176A (zh) 一种兼容电力系统信号软硬件测频电路
CN203216993U (zh) 电网谐波实时在线监测仪
CN205049679U (zh) 一种剩余电流互感器采样电路
CN204405737U (zh) 一种基于dsp的谐波检测装置
CN104655916A (zh) 一种交流电压有效值测量装置及方法
CN102221643A (zh) 一种直流矿井提升机变流器谐波检测装置
CN105137241A (zh) 一种自适应电网频率的电能质量数据采集方法与装置
CN104267254B (zh) 一种正弦电路无功功率检测方法
CN203502471U (zh) 监控终端集成电参数检测电路
CN105004908B (zh) 单火线电压过零检测装置及检测方法
CN204168001U (zh) 一种基于dsp的智能型双电源自动转换开关
CN109061261B (zh) 一种带补偿计量的防强磁窃电的方法
CN203894320U (zh) 一种电压测量装置
CN202159097U (zh) 一种直流矿井提升机变流器谐波检测装置
Zhao et al. Design of a data acquisition system for building electrical fault diagnosis
CN203465371U (zh) 用于网络通信电缆的线路查线装置
CN104407208A (zh) 一种利用电路能量基于傅里叶fft正反变换相对较准阻性电流测量的系统
CN101915864B (zh) 矢量示波装置
CN206584023U (zh) 一种励磁系统控制角测量装置
CN205692084U (zh) 一种二极管试验用的正向电流产生电路

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant