CN205038257U - 自取电交流电流隔离变送器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种自取电交流电流隔离变送器，包括连接待测交流源的取样测量单元、连接所述取样测量单元的输出单元、及与所述取样测量单元连接同一待测交流源的取电单元，所述取电单元将所述待测交流源转变为直流电源为所述取样测量单元与输出单元供电，本申请的自取电交流电流隔离变送器无需外接电源。
Description
技术领域
本申请涉及一种自取电交流电流隔离变送器。
背景技术
目前市场上暂无交流电流自取电电流隔离变送器，现有的交流电流隔离变送器都是通过外接辅助电源实现供电，并实现交流电流信号的测量与隔离、变送输出功能，必须外接辅助电源，对有些特殊场合在测量端供电不方便时将有非常大的限制。同时，增加外接电源供电意味着增加故障点，外接电源产品同时会对变送器造成精度影响。
发明内容
本申请提供一种自取电交流电流隔离变送器，用以解决现有技术中交流电流隔离变送器需要外接电源的问题。
本申请采用下述技术方案：
一种自取电交流电流隔离变送器，包括连接待测交流源的取样测量单元、连接所述取样测量单元的输出单元、及与所述取样测量单元连接同一待测交流源的取电单元，所述取电单元将所述待测交流源转变为直流电源为所述取样测量单元与输出单元供电。
优选地，所述取电单元包括用于从所述待测交流源取电的取电互感器、浪涌吸收保护模块、整流滤波模块、过压保护/稳压模块、及储能电容输出模块，所述取电互感器从所述交流源取电后，依次经过所述浪涌吸收保护模块、整流滤波模块、过压保护/稳压模块，最后进入所述储能电容输出模块输出。
优选地，所述取电互感器将交流电流（最小3A、最大300A)到转换为直流电压12V输出。
优选地，所述取电单元采用高磁导率的磁芯材料按100：1绕制电流取电互感器,取电互感器的尺寸外径小于40mm,内径大于15mm，厚度22mm。
优选地，所述储能电容输出模块配置一个1F的超级电容用于储能。
优选地，所述取样测量单元包括测量互感器、取样模块、精密整流滤波模块、信号放大变送模块，所述测量互感器连接所述取电单元取电的同一交流源，所述取样模块连接所述测量互感器取样后将取样信号传送至精密整流滤波模块进行整流滤波处理，经过整流滤波处理后的信号传送至信号放大变送模块进行放大处理。
优选地，所述输出单元包括直接连接于所述信号放大变送模块的电压输出保护模块、及通过电压/电流转换模块连接至信号放大变送模块的电流输出保护模块。
优选地，所述取电单元的直流输出对象包括精密整流滤波模块、信号放大变送模块、输出单元。
优选地，所述测量互感器采用高精密电流互感器(2000:1)把电流信号取样后送入精密整流滤波模块，经整流滤波、信号放大后实现直流标准信号变送输出。
相较于现有技术，本申请自取电交流电流隔离变送器采用内置集成取电单元从待测交流源取电并转换成供自身使用的直流电源，避免现有技术需要外接一个辅助电源来供电的缺陷。本申请在现场应用方面具有安装方便、使用灵活，成本低的优点。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请自取电交流电流隔离变送器的原理图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1所示，本申请自取电交流电流隔离变送器包括取样测量单元、输出单元、及为所述取样测量单元与输出单元提供直流电源的取电单元。
所述取电单元包括用于从交流源取电的取电互感器、浪涌吸收保护模块、整流滤波模块、过压保护/稳压模块、及储能电容输出模块。所述取电互感器从所述交流源取电后，依次经过所述浪涌吸收保护模块、整流滤波模块、过压保护/稳压模块，最后进入所述储能电容输出模块，所述储能电容输出模块输出12V的直流电源为所述取样测量单元、输出单元供电。
所述取样测量单元包括测量互感器、取样模块、精密整流滤波模块、信号放大变送模块。所述测量互感器连接所述取电单元取电的同一交流源，所述取样模块连接所述测量互感器取样后将取样信号传送至精密整流滤波模块进行整流滤波处理，经过整流滤波处理后的信号传送至信号放大变送模块进行放大处理。
所述输出单元包括直接连接于所述信号放大变送模块的电压输出保护模块、及通过电压/电流转换模块连接至信号放大变送模块的电流输出保护模块。所述输出单元可以输出电压、电流信号。
所述取电单元的直流输出对象包括精密整流滤波模块、信号放大变送模块、输出单元。
所述取电互感器能实现电流（最小3A电流、最大300A)到直流电压12V的转换。所述取电互感器可提供0.5W的驱动能力，电路本身所需功耗为0.4W，完全能满足功率消耗，为了保证电流的波动不影响产品功能，所述取电单元回路中增加一个储能电容输出模块。所述取电单元采用高磁导率的磁芯材料按100：1绕制电流取电互感器,取电互感器的尺寸外径小于40mm,内径大于15mm，厚度22mm，保证取电互感器的开路电压足以驱动电流测量部分电路的供电；为了从电流上获取足够的能量，本申请最小启动电流为交流3A，取电互感器需提供足够强的磁场能量，采用高磁导率的硅钢材料做为磁芯，匝比设计成100匝，保证取电互感器的开路电压大于15V；取电互感器的输出接桥式整流再经电容滤波，把互感器的开路电压经整流滤波后得到直流电压，再经稳压电路把电压稳定在直流12V，为了保证电源的瞬间跌落不影响变送器的输出波动，所述储能电容输出模块配置一个1F的超级电容用于储能。
所述测量互感器采用高精密电流互感器(2000:1)把电流信号取样后送入精密整流滤波模块，经整流滤波、信号放大后实现直流标准信号变送输出（所述电压变送输出信号0-5V，要求输出要有2KΩ以上的负载能力；所述电流变送信号0-20mA，要求输出最大要带250Ω的负载能力）。所述测量取样单元采用2000圈以上的精密电流互感器作为测量互感器，所述测量互感器输出接取样模块（电阻）进行电流取样，取样信号送入有源精密整流滤波模块进行整流、二阶滤波变换成线性的直流信号，所述线性直流信号通过信号放大变送模块（电位器调节）放大倍数，使输出为标准的0-5V或0-10V变送信号，同时在信号放大变送模块的输出端接入电压/电流转换模块，把标准的0-5V信号转换为0-20mA或4-20mA信号输出以适应不同需求，实现交流电流检测、转换到变送输出的功能。
相较于现有技术，本申请自取电交流电流隔离变送器采用内置集成取电单元从待测交流源取电并转换成供自身使用的直流电源，避免现有技术需要外接一个辅助电源来供电的缺陷。本申请在现场应用方面具有安装方便、使用灵活，成本低的优点。同时，通过电流自取电可降低电源系统对取样测量单元的干扰，同时也可避免外接电源系统串入雷电信号造成对变送器的永久损坏；本申请通过电流取电是通过电流转换为磁场，再由磁场再转换为小电流信号，只需在内部增加简单的浪涌吸收保护模块（浪涌抑制器件）即可承受雷电信号的冲击，不会烧坏，使用更加安全可靠。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种自取电交流电流隔离变送器，其特征在于，包括连接待测交流源的取样测量单元、连接所述取样测量单元的输出单元、及与所述取样测量单元连接同一待测交流源的取电单元，所述取电单元将所述待测交流源转变为直流电源为所述取样测量单元与输出单元供电。
2.如权利要求1所述的自取电交流电流隔离变送器，其特征在于，所述取电单元包括用于从所述待测交流源取电的取电互感器、浪涌吸收保护模块、整流滤波模块、过压保护/稳压模块、及储能电容输出模块，所述取电互感器从所述交流源取电后，依次经过所述浪涌吸收保护模块、整流滤波模块、过压保护/稳压模块，最后进入所述储能电容输出模块输出。
3.如权利要求2所述的自取电交流电流隔离变送器，其特征在于，所述取电互感器将交流电流到转换为直流电压12V输出，所述交流电流最小3A、最大300A。
4.如权利要求3所述的自取电交流电流隔离变送器，其特征在于，所述取电单元采用高磁导率的磁芯材料按100：1绕制电流取电互感器,取电互感器的尺寸外径小于40mm,内径大于15mm，厚度22mm。
5.如权利要求2所述的自取电交流电流隔离变送器，其特征在于，所述储能电容输出模块配置一个1F的超级电容用于储能。
6.如权利要求2所述的自取电交流电流隔离变送器，其特征在于，所述取样测量单元包括测量互感器、取样模块、精密整流滤波模块、信号放大变送模块，所述测量互感器连接所述取电单元取电的同一交流源，所述取样模块连接所述测量互感器取样后将取样信号传送至精密整流滤波模块进行整流滤波处理，经过整流滤波处理后的信号传送至信号放大变送模块进行放大处理。
7.如权利要求6所述的自取电交流电流隔离变送器，其特征在于，所述输出单元包括直接连接于所述信号放大变送模块的电压输出保护模块、及通过电压/电流转换模块连接至信号放大变送模块的电流输出保护模块。
8.如权利要求6所述的自取电交流电流隔离变送器，其特征在于，所述取电单元的直流输出对象包括精密整流滤波模块、信号放大变送模块、输出单元。
9.如权利要求6所述的自取电交流电流隔离变送器，其特征在于，所述测量互感器采用高精密电流互感器把电流信号取样后送入精密整流滤波模块，经整流滤波、信号放大后实现直流标准信号变送输出。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520743065.5U CN205038257U (zh) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | 自取电交流电流隔离变送器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520743065.5U CN205038257U (zh) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | 自取电交流电流隔离变送器 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN205038257U true CN205038257U (zh) | 2016-02-17 |
Family
ID=55297152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201520743065.5U Active CN205038257U (zh) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | 自取电交流电流隔离变送器 |
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|---|---|
| CN (1) | CN205038257U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106707006A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-05-24 | 扬州海通电子科技有限公司 | 一种精密交流电压采样装置 |
| CN106707008A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-24 | 成都信息工程大学 | 一种电子式电流互感器及其工作方法 |
| CN111600636A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-08-28 | 北京兴华瑞麒科技有限公司 | 一种自取电智能通讯系统 |
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2015
- 2015-09-24 CN CN201520743065.5U patent/CN205038257U/zh active Active
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