CN206497148U - 隔离式交流高电压信号检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种隔离式交流高电压信号检测电路，包括电压互感器、电阻、精密磁隔离电流互感器、运算放大器及滤波电路以及单片机，电压互感器的二次侧串联电阻，并连接精密磁隔离电流互感器一次侧，将压互感器二次侧电压信号转成电流信号，精密磁隔离电流互感器二次侧连接到运算放大器输入端，运算放大器输出端连接单片机系统。本实用新型的方案，中间经过电压转电流信号后，可以使用小体积的精密电流互感器，来进行信号的隔离与传送，电流信号的抗干扰能力优于电压信号的抗干扰能力，所以提高了检测电路的抗干扰能力；输入阻抗极低的运算放大器电路，将该电流信号转换成电压信号，同时进行滤波及相位补偿。由于精密磁隔离电流互感器体积比电压互感器小，可以减小检测电路的体积，节省成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电压信号检测技术领域，具体就是涉及一种交流高电压信号采集的电压检测电路。
背景技术
隔离式交流高电压信号检测电路应用于工业及电网的高电压信号的测量，用于高压电网电压波形质量分析，相位索取，为高电压电力系统的二次保护系统以及工业高压电力装置获取高压信号，提供可靠的测量方法。
图1所示，现有常用的一种高电压信号的检测方法是，高压PT二次电压信号送入低电压电压互感器，输出经过一级射极跟随器，送入单片机测量系统。在这个信号逐级变换的过程中，一直是一个逐渐的降压过程，高压PT过来的电压信号还是得经过电压互感器来得到模拟电子电路可以处理的电压值，最后送入单片机系统，整个检测电路传输的为电压信号。低电压信号在传入单片测量系统的过程中，容易被干扰，造成信号测量不准确。进将高压PT信号变换成更低的电压信号所使用的电压互感器，体积比较大，成本比较高，且未考虑针对高电压经过PT变换后，对电压信号相位影响的补偿电路。
实用新型内容
本实用新型提供一种可靠性高，体积小，抗干能力强的交流高电压信号检测电路。
为了满足上述要求，本实用新型提供的技术解决方案如下：
包括电压互感器、电阻、精密磁隔离电流互感器、运算放大器及滤波电路以及单片机，电压互感器的二次侧串联电阻，并连接精密磁隔离电流互感器一次侧，将压互感器二次侧电压信号转成电流信号，精密磁隔离电流互感器二次侧连接到运算放大器输入端，运算放大器输出端连接单片机系统。
优选的方案，运算放大器反相输入端与输出端之间连接滤波电路，滤波电路由并联的电阻与电容构成。
优选的方案，运算放大器反相输入端与同相输入端之间反向并联两二极管。
本实用新型的方案，中间经过电压转电流信号后，可以使用小体积的精密电流互感器，来进行信号的隔离与传送，电流信号的抗干扰能力优于电压信号的抗干扰能力，所以提高了检测电路的抗干扰能力；输入阻抗极低的运算放大器电路，将该电流信号转换成电压信号，同时进行滤波及相位补偿。由于精密磁隔离电流互感器体积比电压互感器小，可以减小检测电路的体积，节省成本。
附图说明
图1为现有的交流高电压信号测量电路电气原理图。
图2为本实用新型的交流高电压信号检测电路的电气原理图。
具体实施方式
图2所示原理图的为本实用新型的交流高电压检测电路，检测电路包括电压互感器、电阻R1、精密磁隔离电流互感器T2、运算放大器及滤波电路以及单片机系统。其中，前级的高压电压互感器以及后级的单片机系统未画出。
电阻R1为电压转换电流用采样电阻，可多只串并联方式接入电路当中，这样可以灵活调节需要的电流信号。
精密磁隔离电流互感器T2为本电路的所应用的核心传输元器件，同时起到一级安全隔离的作用，较电压互感器体积小，成本低，精度更高。
运算放大器的同相与反相之间反并联的一对二极管，能保证交流信号正负半周传到运算放大器的输入端时，能将同相与反相之间的电位差钳位在一个二极管导通压降以内。
运算放大器的输出端与反相输入端之间并联的电阻R2、电容C1，该电路将前级传过来的电流信号转换成电压信号，并进行滤波及相位补偿。该转换电路输入阻抗较低，且又有滤波部分，所以能对前级的干扰信号有较强的抑制能力。
经过运算放大器变换后的电压信号送入单片机系统，对信号进行分析计算，进而可以获得想要的电压有效值、波形及相位等交流高电压信号的信息。
本方案所呈现的只是其中一种优选实施方案，其还可以衍生出其他型式的电路结构，如运算放大器的输出端与反相端之间串联的电容，可以在串联进去一只电阻，或者在这个电容两端并联更多的电容，又或者运算放大器的输出端在经过电阻分压电路，然后在送入单片机系统，上述的这些电路形式改变，依然属于本实用新型实施范围。
Claims (4)
1.隔离式交流高电压信号检测电路，其特征在于：包括电压互感器、电阻、精密磁隔离电流互感器、运算放大器及滤波电路以及单片机系统，电压互感器的二次侧串联电阻，并连接精密磁隔离电流互感器一次侧，将二次电压信号转成电流信号，精密磁隔离电流互感器二次侧连接到运算放大器输入端，运算放大器输出端连接单片机系统。
2.如权利要求1所述的隔离式交流高电压信号检测电路，其特征在于，运算放大器反相输入端与输出端之间连接滤波电路。
3.如权利要求2所述的隔离式交流高电压信号检测电路，其特征在于，滤波电路由并联的电阻与电容构成。
4.如权利要求1所述的隔离式交流高电压信号检测电路，其特征在于，运算放大器反相输入端与同相输入端之间反向并联两二极管。
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| CN201621240468.9U CN206497148U (zh) | 2016-11-21 | 2016-11-21 | 隔离式交流高电压信号检测电路 |
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| CN201621240468.9U Active CN206497148U (zh) | 2016-11-21 | 2016-11-21 | 隔离式交流高电压信号检测电路 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107677875A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-02-09 | 北京和利时智能技术有限公司 | 一种电压采集电路 |
| CN108828307A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-11-16 | 深圳市泰昂能源科技股份有限公司 | 一种交流电压采样电路及检测装置 |
| CN109490606A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-03-19 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种隔离电压检测装置 |
| CN111063531A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-04-24 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种电压互感器 |
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2016
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